CN102464939A

CN102464939A - 一种耐高温防热涂料及其制备使用方法

Info

Publication number: CN102464939A
Application number: CN2010105480492A
Authority: CN
Inventors: 张绍波
Original assignee: Guizhou Aerospace Fenghua Precision Equipment Co Ltd
Current assignee: Guizhou Aerospace Fenghua Industry Co., Lt.
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: CN102464939B

Abstract

本发明公开了一种耐高温防热涂料及其制备方法和使用方法，它是由有机硅树脂、环氧树脂、耐隔热填料、助剂和溶剂制备而成，在使用时加入胺类固化剂，与现有技术相比，本发明提供的耐高温防热涂料在耐受600℃的高温时漆膜完好，并具有很好的静态隔热性(230℃)，可以很好的保护航空航天载体不受高温的损害，解决了航空航天载体的热防护问题，该涂料已多次应用于主翼的隔热防护，证明该涂料完全可以满足产品工程化应用的需要。

Description

一种耐高温防热涂料及其制备使用方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种耐高温防热涂料及其制备方法。

背景技术

随着航空航天载体在射程、飞行速度、命中精度和突防能力等方面综合性能的提高，设计者必须兼顾载体重量、材料结构强度及载体内部元器件的安全性。因航空航天载体一般采用轻质合金（如铝、镁合金）铸造而成，载体结构在温度大于300℃时力学性能急剧下降，对载体进行隔热防护是解决以上问题的有效途径。

航空航天载体工作时的温度可达600℃以上，尤其对于新型航空航天载体，由于飞行速度快，载体表面在短时间内，气动加热加剧温度急升，如果不采取有效的热防护措施，载体的头部、翼面（或舵面）的前缘、整流罩及各舱段由于温度过高而容易被烧蚀，导致结构强度下降和载体设备元件损坏。为了保证航空航天载体的安全飞行，确保击中目标，必须采取有效的防护措施，耐高温防热涂料因其具有重量轻、涂层薄和隔热效果显著等优点，且在一定时间内具有良好的隔热性能、抗冲刷性能而成为首选的防热材料，是航空航天领域所急需的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中航空航天载体热防护不足的问题，提供一种耐高温防热涂料及其制备方法，该涂料主要用于航空航天载体的热防护，可有效保护航空航天载体免受高温损害。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

按照重量份计算，本发明耐高温防热涂料是由有机硅树脂20～28份、环氧树脂8～16份、耐隔热填料32～36份、助剂3～4份和溶剂18～21份制备而成。

优选的，上述耐高温防热涂料是由有机硅树脂22～26份、环氧树脂10～14份、耐隔热填料33～35份、助剂3～4份和溶剂18～21份制备而成。

最佳的，前述耐高温防热涂料是由有机硅树脂24份、环氧树脂12份、耐隔热填料34份、助剂3～4份和溶剂18～21份制备而成。

前述耐高温防热涂料的制备方法：取有机硅树脂、环氧树脂、耐隔热填料，混合均匀，加入溶剂调匀，即得。

具体的，上述耐高温防热涂料的制备方法为：取有机硅树脂、环氧树脂、耐隔热填料、助剂和60％的溶剂加入拉缸中，用尼龙棒搅拌预混，预混好的涂料在480～520r/min的转速下分散30～40min，再在680～720r/min的转速下高速分散100～120min，分散均匀的原料再加入剩下的40％溶剂进行砂磨，砂磨时原料粘度控制在室温下50～80s，细度不大于40μm，将砂磨好的原料用不小于80目的筛过滤，过滤后加入溶剂调配均匀，即得。

前述涂料的使用方法：取100重量份的涂料，加入3～7重量份胺类固化剂，混合均匀，喷涂。

上述技术方案中的耐隔热填料（颜料）、助剂和溶剂可以按照本领域的公知常识进行常规选择，比如，耐隔热填料可以选择：球型铝粉、陶瓷粉、浮型铝粉；助剂可以选择：防沉剂、防霉剂、阻燃剂；溶剂可以是二甲苯、丁醇、酮类或醚类。

现有的耐高温防热涂料的主体树脂一般采用有机硅树脂，但用有机硅树脂加工而成的涂料的工艺性能差，例如附着力不好、固化温度过高等，本申请发明人经过大量的实验研究和筛选，选择了环氧树脂对有机硅树脂进行改性处理以改善涂料的工艺性能，并通过大量实验筛选出了本发明的技术方案。

与现有技术相比，本发明提供的耐高温防热涂料在耐受600℃的高温时漆膜完好，并具有很好的静态隔热性(230℃)，可以很好的保护航空航天载体不受高温的损害，解决了航空航天载体的热防护问题，该涂料已多次应用于主翼的隔热防护，证明该涂料完全可以满足产品工程化应用的需要。

具体实施方式

实施例1：涂料配方见表1

表1 高温隔热涂料的配方

Figure 2010105480492100002DEST_PATH_IMAGE001

制备方法：

（1）称量：先称量主体树脂、各种助剂并加入拉缸中，再称量耐隔热填料加入，最后称量二甲苯，并将60%的二甲苯加入拉缸中，其余二甲苯在研磨时加入。

（2)预混：将称量好的物质用尼龙棒搅拌混合均匀。

（3)分散：将预混好的原料在480r/min～520r/min的转速下分散30min～40min，再在680r/min～720r/min的转速下高速分散100min～120min。保证涂料体系预混均匀。

（4)研磨：将预混均匀的原料加入卧式砂磨机，加入剩余的二甲苯，装好研磨介质（φ1.5～φ3的玻璃珠或氧化锆珠），接通冷却水，设定好温度、压力后进行两个循环的砂磨，涂料粘度控制在50s～80s，细度不大于40μm为研磨合格。

（5)过滤：将砂磨好的涂料用不小于80目的铜丝网过滤，铜丝网必须保持清洁、完好。

（6)调漆：加入溶剂调配均匀，即得。

实施例2：试片喷涂，主要包括试片的前处理、涂料的制备、喷涂、固化。

（a）试片的前处理：试片（铝试片阳极化，镁试片氧化）用汽油或丙酮清洗。

（b）涂料的调配：称取实施例1制备的涂料500g，再称取胺类固化剂二乙烯三胺15g，混合均匀，加溶剂（二乙烯三胺）调整达到易于喷涂的粘度。

（c）喷涂：选择小型喷枪喷涂，空气压力控制在0.3MPa左右，喷枪距离约20cm，单层湿膜厚度在20μm～30μm。常规性能、耐热性能涂层厚度控制在30μm～50μm，隔热性能涂层厚度控制在0.7mm～0.8mm。

（d）固化：试片固化先自然干燥48h，然后在50℃～60℃的烘箱中烘24h，最后再自然干燥24h。

（e）试片测试：按相关标准对试片进行性能测试，测试指标见表2。

表2 高温隔热涂料性能测试

注：*t1——铝试片（板2A12）防热涂层厚度在0.7mm～0.8mm之间，静态550°C加热条件下，加热时间60s时的试片背温。

实施例3：主翼的喷涂，主要包括试件的前处理、试件的工序保护涂漆、总喷防热涂料、固化。

（a）主翼的前处理：主翼外表面（镁合金氧化）用汽油或丙酮清洗。

（b）工序保护喷涂：主翼在氧化后需在24h内喷漆作为工序保护，主翼喷实施例1的涂料作为工序保护。

（c）总喷耐高温防热涂料：按比例称取实施例1的涂料100份，胺类固化剂二乙烯三胺3份，混合均匀，加溶剂（二乙烯三胺）调整达到易于喷涂的粘度。

选择大型喷枪喷涂，空气压力控制在0.35MPa左右，喷枪距离约30cm，单层湿膜厚度在20μm～30μm。涂层厚度控制在0.7mm～0.8mm。

（d）涂层的固化：主翼涂层的固化先自然干燥48h，然后在50℃～60℃的烘箱中烘24h，最后再自然干燥24h。

（e）主翼防热涂料的喷涂实现了工程化应用

防热涂料定型应用至今已做了3000多片主翼，从涂装质量、性能分析，该高温防热涂料完全满足产品工程化应用的需要。

Claims

1.一种耐高温防热涂料，其特征在于：按照重量份计算，它是由有机硅树脂20～28份、环氧树脂8～16份、耐隔热填料32～36份、助剂3～4份和溶剂18～21份制备而成。

2.按照权利要求1所述耐高温防热涂料，其特征在于：它是由有机硅树脂22～26份、环氧树脂10～14份、耐隔热填料33～35份、助剂3～4份和溶剂18～21份制备而成。

3.按照权利要求2所述耐高温防热涂料，其特征在于：它是由有机硅树脂24份、环氧树脂12份、耐隔热填料34份、助剂3～4份和溶剂18～21份制备而成。

4.权利要求1、2或3所述耐高温防热涂料的制备方法，其特征在于：取有机硅树脂、环氧树脂、耐隔热填料，混合均匀，加入溶剂调匀，即得。

5.按照权利要求4所述耐高温防热涂料的制备方法，其特征在于：取有机硅树脂、环氧树脂、耐隔热填料、助剂和60％的溶剂加入拉缸中，用尼龙棒搅拌预混，预混好的涂料在480～520r/min的转速下分散30～40min，再在680～720r/min的转速下高速分散100～120min，分散均匀的原料再加入剩下的40％溶剂进行砂磨，砂磨时原料粘度控制在室温下50～80s，细度不大于40μm，将砂磨好的原料用不小于80目的筛过滤，过滤后加入溶剂调配均匀，即得。

6.权利要求1至3任一所述耐高温防热涂料的使用方法，其特征在于：取100重量份的涂料，加入3～7重量份胺类固化剂，混合均匀，喷涂。