Page 64 - 精细化工2020年第2期

·266· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

以起到很好的保护作用。从图 1b 中还可以隐约看到 出良好的激光隐身效能。综合考虑涂层的性能及制
涂层配方中 Sm 2 O 3 含量较高时，涂层中的 Sm 2 O 3 颗 备成本，确定涂层中 PDMS 和 Sm 2 O 3 的最佳质量比
粒分布密度要明显高于 Sm 2 O 3 含量较低时的涂层， 为 6∶4。
这将有利于实现涂层对 1.06 µm 近红外光的强吸收 按不同 PDMS 和 Sm 2 O 3 配比所制备涂层的水接
特性，从而表现出良好的激光隐身效能。 触角见图 3。

m(PDMS)∶m(Sm 2O 3)：a—8∶2；b—6∶4
图 1 PDMS 和 Sm 2 O 3 不同配比所制备涂层的 SEM 照片
Fig. 1 SEM images of the coatings prepared by different
ratios of PDMS to Sm 2 O 3

图 2 为按不同 PDMS 和 Sm 2 O 3 配比所制备涂层
的近红外反射光谱。

m(PDMS)∶m(Sm 2O 3)：a—8∶2；b—7∶3；c—6∶4；d—5∶5
图 3 PDMS 和 Sm 2 O 3 不同配比所制备涂层的水接触角
Fig. 3 Water contact angle of the coatings prepared by
different ratios of PDMS to Sm 2 O 3

由图 3 可见，涂层中 PDMS 和 Sm 2 O 3 配比的不
同对涂层的水接触角几乎没有影响，在不同配比条

图 2 PDMS 和 Sm 2 O 3 不同配比所制备涂层的近红外反射 件下涂层的水接触角基本保持在 113°，虽没有达到
光谱 超疏水涂层的要求，但要明显高于传统的聚氨酯基
Fig. 2 Near-infrared reflection spectra of the coatings 近红外吸收涂层的水接触角（82.5°） [19] 。可见通过
prepared by different ratios of PDMS to Sm 2 O 3
引入低表面能树脂 PDMS 可明显升高近红外吸收涂
由图 2 可见，涂层在 1.095 µm 波长处有一强吸 层的水接触角，增强涂层的疏水性，但要实现涂层
收峰，该吸收峰是由 Sm 2 O 3 中的特殊能带受近红外 的超疏水特性还需要引入其他技术手段。
光激发所产生的电子能级跃迁而引起的 [18] ，上述吸 2.2 纳米 SiO 2 添加量对涂层性能的影响
收峰的存在可明显降低涂层对 1.06 µm 近红外光的 以 PDMS 和 Sm 2 O 3 最佳质量比 6∶4 为研究对
反射率，从而使涂层表现出优良的激光隐身效能。 象，研究了纳米 SiO 2 添加量对 PDMS/Sm 2 O 3 复合涂
另外，由图 2 可知，随着涂层中 Sm 2 O 3 含量的增加， 层性能的影响。图 4 为按不同纳米 SiO 2 添加量所制
涂层中的特征吸收峰的强度明显增强，当 Sm 2 O 3 质 备涂层的 SEM 照片。由图 4 可见，涂层配方中添加
量分数增大到 40%（配比为 6∶4）以后，特征吸收 纳米 SiO 2 后涂层的表面粗糙度会有所上升，且其粗
峰的强度逐渐趋于稳定。相应涂层对 1.06 µm 近红 糙度会随着纳米 SiO 2 添加量的增加略有上升。
外光的反射率随颜料含量增大而降低的变化规律与 Wenzel 方程为：
特征吸收峰强度随颜料含量增大而变强的变化规律 cosθ w =γcosθ o
一致。随着涂层中 Sm 2 O 3 含量的增大，涂层对 式中：θ w 为物体表面表观接触角，°；θ o 为物体表面
1.06 µm 近红外光的反射率逐渐降低并趋于稳定。当 本征接触角，°；γ 为物体表面微观粗糙度。
涂层中 PDMS 和 Sm 2 O 3 配比为 6∶4 时，涂层对 当涂层表面本身体现出疏水性时，随着涂层表
1.06 µm 近红外光的反射率可降低至 58.8%，可表现 面微观粗糙度的上升会使涂层的表观疏水性增加，