一种红外隐身涂层面料的制备方法

本发明属于功能性纺织品，尤其涉及一种红外隐身涂层面料的制备方法。背景技术：1、随着探测技术的不断发展，反侦测技术也要相应地不断改进，特别是在战争中，优秀的隐蔽能力往往是取得战争胜利的关键因素之一。其中红外隐身技术是一种通过减少或屏蔽物体在红外光谱范围内的辐射，使其红外辐射与环境背景辐射相接近，使红外探测传感器无法分辨以达到隐身效果的技术。然而，红外隐身技术也面临着一定的挑战，随着红外探测技术的不断发展，红外隐身技术需要不断提高自身的性能，以应对更为严苛的探测环境。这种技术通常应用于军事领域，旨在防止敌方红外传感器探测到目标。但是众所周知，任何高于绝对零度的物体都会不断地向外发射红外辐射，由于电磁波在传播过程中存在衰减差异，红外探测有两个大气窗口：3-5μm中波红外(mwir)和8-14μm长波红外(lwir)。所以降低物体在这两个波段内的对外红外发射对于军事应用有着重要的意义。由stefanboltzmann定理e＝εσt4得出，物体的红外发射率和绝对温度是影响红外隐身的主要因素，所以在系数σ一定的情况下，降低红外发射率ε和绝对温度t是降低红外辐射的有效方法。因此，将具有低红外发射率和隔热性能材料相结合是成为能够降低红外辐射的有效方法。2、目前已探明的天然低发射材料太少，较为成熟的物体表面磁控溅射金属材料具有优异的低红外发射性能，但是受到表面光滑度的严重影响。另外降低红外发射率的方法包括使用相变材料、超材料、光子晶体、涂层材料等或是有共轭聚合物、碳、极性氧化物等填料组成的复合材料。但这些材料技术要求高，制备成本大，严重限制了它们的应用。例如，qin等[20]利用无光刻的7层结构制备出一种多层波长选择发射器，不仅可以实现在短红外(0.27)，中红外(0.042)，长红外(0.218)波段的低发射率，而且还在2.5-3μm(0.742)和5-8μm(0.473)这两个非大气窗口具有高发射率保证了热量的有效散发。jing等[21]设计了含有sio2、ge、zns、pt和au5种材料的多层膜结构(mfs)在3-5μm、8-14μm和5-8μm波段的发射率分别为0.21、0.16和0.54，在热伪装和热管理之间有较高的兼容效率。shi等制备的将静电纺纳米纤维聚酰胺66(pa66)和铝(al)金属化纳米多孔聚乙烯(nanope)组成的复合膜使皮肤模拟器表面温度降低幅度超过20℃。3、目前用于织物的红外隐身技术虽然发展较快，但仍然存在一些缺陷，例如涂层在织物表面的电阻不均匀，难以有效降低红外发射率，且隔热性能不高等，并且成本较高，生产工艺相对复杂，不适合大范围产业化应用。这些问题成为了该领域技术人员亟需解决的一个难题。技术实现思路1、针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种现有涂层在织物表面的电阻不均匀，难以有效降低红外发射率，且隔热性能不高问题的红外隐身涂层面料的制备方法。2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种红外隐身涂层面料的制备方法，包括如下步骤：3、一、面料前处理：4、(1)、将面料浸泡于分别由质量分数为6g/l的na2co3和15g/l的naoh组成的碱液中，在75℃的碱液中加热30min；5、(2)、取出织物，用纯净水冲洗织物成中性，再在65℃的烘箱中进行烘干，然后等离子体处理5min，备用；6、二、制备石墨烯泡沫浆料：7、(3)、将水性高分子树脂乳液、发泡剂、稳泡剂、去离子水均匀混合得水性高分子发泡液并发泡，制得水性高分子树脂泡沫；8、(4)、将石墨烯、碳纳米管、水和粘合剂加入搅拌器中以4000r/min的转速搅拌2小时，制成石墨烯浆料；9、(5)、将石墨烯浆料与水性高分子树脂泡沫混合，将石墨烯、碳纳米管、粘合剂与水性高分子树脂泡沫混合，以600r/min的转速搅拌10min，制得石墨烯泡沫浆料；10、三、制备mxene浆料：11、(6)、将一定量的mxene与增稠剂加入到去离子水中，混合均匀，转速调到600r/min，连续搅拌1小时，备用；12、四、涂层处理：13、(7)、将石墨烯泡沫浆料通过丝网印刷版刮涂到面料一侧，并用40℃烘箱对其进行烘干60min；14、(8)、用空压机在石墨烯泡沫浆料的表面喷涂2mlmxene浆料，并用40℃烘箱对其进行烘干30min，得到石墨烯泡沫/mxene改性织物。15、上述的红外隐身涂层面料的制备方法，所述步骤(4)中，石墨烯、碳纳米管、水和粘合剂的质量比为1:1:1:1。16、上述的红外隐身涂层面料的制备方法的制备方法，所述步骤(4)中，粘合剂为硅烷改性丙烯酸树脂。17、上述的红外隐身涂层面料的制备方法的制备方法，所述步骤(4)中，在制得的石墨烯浆料中添加增稠剂，所述石墨烯浆料与增稠剂的质量比为100:0.5。18、上述的红外隐身涂层面料的制备方法，所述步骤(4)制得的石墨烯浆料中，石墨烯的质量分数为20wt％、碳纳米管的质量分数为10wt％，粘合剂的质量分数为25wt％。19、上述的红外隐身涂层面料的制备方法，所述步骤(5)，mxene浆料中mxene的质量分数为20mg/ml。20、上述的红外隐身涂层面料的制备方法，所述步骤(7)、(8)重复2-3次。21、上述的红外隐身涂层面料的制备方法，所述步骤(3)中，水性高分子树脂乳液为质量分数20-30wt％的聚醚型阳离子水性聚氨酯乳液，发泡剂为质量分数10-20g/l的十二烷基硫酸钠，所述的稳泡剂为质量分数3-6g/l的海藻酸钠。22、本发明红外隐身涂层面料的制备方法的优点是：众所周知，材料的电阻率越小,即导电性越好,红外发射率越低。因此本发明通过将石墨烯添加到水性高分子树脂泡沫发泡制成石墨烯泡沫浆料方式，浆料中细小的管状石墨烯构成了一个稳定性高的三维立体蜂窝状结构，同时，碳纳米管能够均匀的分散在蜂窝状结构中，由于碳纳米管是由一个或多个石墨烯片层卷曲而成，呈现出一根空心的、管状的结构，并且电子传导性能非常好，因此极大地增加了石墨烯泡沫浆料的空间立体导电性，因此，不但改善了涂层在织物表面的电阻不均匀的问题，同时大大降低红外发射率，且三维立体蜂窝状结构进一步提高了隔热性，本发明生产工艺简单，具有明显的产业化应用前景。技术特征：1.一种红外隐身涂层面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法，其特征是：所述步骤(4)中，石墨烯、碳纳米管、水和粘合剂的质量比为1:1:1:1。3.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法的制备方法，其特征是：所述步骤(4)中，粘合剂为硅烷改性丙烯酸树脂。4.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法的制备方法，其特征是：所述步骤(4)中，在制得的石墨烯浆料中添加增稠剂，所述石墨烯浆料与增稠剂的质量比为100:0.5。5.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法，其特征是：所述步骤(4)制得的石墨烯浆料中，石墨烯的质量分数为20wt％、碳纳米管的质量分数为10wt％，粘合剂的质量分数为25wt％。6.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法，其特征是：所述步骤(5)，mxene浆料中mxene的质量分数为20mg/ml。7.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法，其特征是：所述步骤(7)、(8)重复2-3次。8.根据权利要求1所述的红外隐身涂层面料的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中，水性高分子树脂乳液为质量分数20-30wt％的聚醚型阳离子水性聚氨酯乳液，发泡剂为质量分数10-20g/l的十二烷基硫酸钠，所述的稳泡剂为质量分数3-6g/l的海藻酸钠。技术总结本发明公开了一种红外隐身涂层面料的制备方法，包括如下步骤：一、面料前处理：二、制备石墨烯泡沫浆料：(3)、将水性高分子树脂乳液、发泡剂、稳泡剂、去离子水均匀混合得水性高分子发泡液并发泡，制得水性高分子树脂泡沫；(4)、将石墨烯、碳纳米管、水和粘合剂加入搅拌器中以4000r/min的转速搅拌2小时，制成石墨烯浆料；(5)、将石墨烯浆料与水性高分子树脂泡沫混合，将石墨烯、碳纳米管、粘合剂与水性高分子树脂泡沫混合，以600r/min的转速搅拌10min，制得石墨烯泡沫浆料；三、制备MXene浆料：四、涂层处理。本发明解决了现有涂层在织物表面的电阻不均匀，难以有效降低红外发射率，且隔热性能不高问题。技术研发人员：臧子祎,王潇,王甜,崔浩翔,贾明舒受保护的技术使用者：青岛大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27