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低红外发射率聚乙烯功能材料的研究

朱方辉  
【摘要】:热红外伪装具有重要的军事意义,现有的热红外伪装高分子材料以涂料为主,存在的主要问题是高分子链的极性基团造成发射率太高,非极性高分子材料聚烯烃虽然难以作为涂料使用,但可以作为薄膜使用。研究聚烯烃薄膜材料的红外发射率及其影响因素对于发展热红外伪装高分子材料具有重要的理论意义和军事应用价值。 本论文选择聚乙烯为热红外伪装材料的树脂基体,对树脂基体种类、颜料、抗老化助剂、薄膜厚度、基材等因素对发射率的影响进行了较为深入地分析研究,并对所制备的低发射率聚乙烯材料的力学性能、流动性能、老化性能进行了初步研究。利用红外光谱仪以及发射率测量仪结合的方式分析发射率的变化。采用粒度分析仪、扫描电镜(SEM)、热台偏光显微镜(HS-POM)和Photo分析了引起发射率变化的机理,并做了系统地分析总结。 研究证明树脂基体的选择、颜料的粒径以及用量、测试试样的厚度以及基底的选择与发射率的变化密切相关。经过一系列的比较实验筛选出宜选用了粒径为1.531μm的着色颜料,确定了其着色颜料的最佳含量为10%。对以往研究者在薄膜材料发射率的研究中忽略的厚度以及基底对体系发射率的影响作了分析和讨论,发现基板选择和薄膜厚度是影响发射率的重要因素。基板的发射率越高,体系的发射率也越高,同一基板上薄膜厚度小于150μm时,体系的发射率随着薄膜厚度的减小而减小,而当薄膜厚度超过该值时,则体系的发射率变化不大。将制备的低发射率聚乙烯注射成型为假树叶,满足可见光及近红外伪装,且发射率能够达到0.718,基本满足伪装要求。


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