三苯甲烷苯酞类热致变色变发射率材料的制备及性能研究

发布时间：2021-10-09 01:49

　　当今社会,科技高速发展,探测技术日益成熟,战场上的军事目标生存能力正面临着巨大的考验。因此研制适用于现代战争的智能自适应伪装材料显得尤为重要。自适应伪装是一种能够产生―变色龙‖效应以适应周围环境的技术。它的目的是使军事目标更容易移动,更好地降低被红外探测仪器侦查到的概率。同时,要求目标表面的辐射率与周围环境无差异。因此,具有颜色可逆变化和在温度波动下红外发射率特性的智能自适应伪装材料近年来受到了人们的关注。三苯甲烷苯酞类物质是一种著名的显色材料,在可见光的不同波长范围内具有较高的吸收,近红外区也具有高的反射。其中,溴甲酚紫（BCP）能可逆地显示橙色和棕褐色,溴甲酚绿（BCG）能可逆地显示绿色和土黄色。CaCl₂作为一种典型的碱土金属无机盐,由于其核外存在空的3d轨道,可以接受来自BCP和BCG的富余电子。本论文分别以溴甲酚紫（BCP）、溴甲酚绿（BCG）为发色剂,氯化钙（CaCl₂）为显色剂,正十六醇和具有固-固相变性能的接枝共聚物聚乙二醇-g-二醋酸纤维素（PEG-g-CDA）为溶剂,制备了不同的三组分体系的粉体。纯BCP没有热致变色现象,... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

BCP和NO.2粉体的红外光谱图

图 2. 2 BCP 和 NO.2 粉体的红外光谱图正如文献报道的那样，溴甲酚紫有两种分子结构。一种是没有 C=O 基团的环闭内酯结构，另一种是有 C=O 基团的开环醌结构。两种结构的转化如图 2.3 所示，由于 C 原子的 SP3杂化，四个环内酯结构形式相互正交,没有共轭作用，但是由于溴甲酚紫和 Ca2+之间的电子转移作用，使得内酯结构中的 C-O 键断开，从而形成了碳正离子（C+）和氧负离子（O-）。然后， C+先经过电子转移、分子重排，后经过共轭双键的贯通，形成一种稳定的结构，我们称这种结构为 p—π结构，进而形成带有羰基（-C=O）基团的开环的醌式结构。同时，氧负离子（O-）和 Ca2+之间的共价键进一步增强了开环的醌式结构的稳定性。由上图 2.2 可知，合成的物质含有-C=O，因此可以推断成功制得了含有醌式结构的粉体

图 2. 5 NO.1、NO.2 和 NO.3 粉体的热致变色性能表 2. 3 NO.1、NO.2 和 NO.3 粉体的热致变色性能样品编号 粉体颜色 加热颜色 变色温度（°C） 可逆性NO.1 深橙色 橙红色 170-175 好NO.2 深橙色 鹿褐色 170-173 好NO.3 深橙色 鹿褐色 170-175 不好外发射率测试 2.6 总结了粉体在 3-5 μm 波段的红外发射率数值，测量的温度范围是 30-200 10 °C。可以清晰地观察到，当温度低于 160 °C 时，粉体的红外发射率数值有 NO.1 到 NO.3，红外发射率数值明显降低。对于所有的粉体来说，随测试温度射率的变化趋势基本相同。起初，发射率几乎保持稳定（大约是 0.64）；随着测 升高到 180 °C，红外发射率急剧下降，从 0.64 到 0.52；后来，测试温度继续外发射率基本保持不变(约 0.52)。


本文编号：3425397