CN106590221A - Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106590221A
CN106590221A CN201611117237.3A CN201611117237A CN106590221A CN 106590221 A CN106590221 A CN 106590221A CN 201611117237 A CN201611117237 A CN 201611117237A CN 106590221 A CN106590221 A CN 106590221A
Authority
CN
China
Prior art keywords
poss
modified
thermal control
control coating
long
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611117237.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李瑜婧
刘刚
张丽新
曹康丽
周博
潘阳阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Satellite Equipment
Original Assignee
Shanghai Institute of Satellite Equipment
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Satellite Equipment filed Critical Shanghai Institute of Satellite Equipment
Priority to CN201611117237.3A priority Critical patent/CN106590221A/zh
Publication of CN106590221A publication Critical patent/CN106590221A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/22—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/44—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing only polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc

Abstract

本发明公开了一种POSS改性长寿命热控涂料组合物及制备方法，该组合物包括底漆涂料、面漆涂料、基板；底漆涂料有机溶剂以及质量比为60～75：25～40的改性有机氟树脂和氧化锌粉末；面漆涂料有机溶剂以及质量比为65～75：25～35的改性多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末等。本发明制得的POSS改性的长寿命白色热控涂层能延长空间使用的寿命，提高稳定性，涂料组合物制成的长寿命热控涂层，性能更为稳定，耐空间环境能力更强，同时涂层施工简单、易学，具有较强的可实施性，以在空间环境中有更长的设计使用时间，满足产品对高稳定性白色热控涂层的需求，并且经受‑100～+100℃ 100次温度冲击试验后附着力良好，具有较低的真空放气量。

Description

POSS改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热控材料技术领域，具体地，涉及一种POSS改性长寿命热控涂料组合物及制备方法。
背景技术
作为航天器整体的重要保障系统之一的热控系统，就如同人的体温控系统一样重要，不仅是保证新型内部各部分仪器及结构能够正常运行的前提，而且更是保证航天器能够在太空中稳定运行的必要条件。航天器内部的各部分器件的正常运行都是规定在一定温度范围内的，所以需要将航天器内部及表面环境的温度控制在要求的范围内，尽量减小温度变化的幅度大小。因此，需要对于航天器的热控制进行更为细致和深入的研究，目前来实现航天器热控制的最基础、最有效的方式就是使用特殊的热控制材料。现如今航天器所使用的热控材料中，应用范围最广、使用效果最好的一类热控材料就是热控涂层，在航天器上它发挥着如同人体皮肤一样的作用，保护着航天器。
热控涂层中使用最广泛的一种是有机漆，有机漆主要由基料(黏结剂)和颜料两部分组成。有机基料通常使用硅树脂、氟树脂、丙烯酸树脂等。在各类有机热控涂层中，有机硅涂层耐真空紫外辐照能力最强，抗原子氧侵蚀能力也较强，是空间飞行器外表面较为理想的有机热控涂层。
从国内外的热控涂层在轨使用结果来看，现有产品低轨在轨运行五年后退化较为严重，涂层出现褶皱、裂纹或脱落等现象，特别是对光学性能的影响较大，造成热控性能的大幅降低。热控材料的失效直接影响了卫星的使用寿命，制约了长寿命卫星的发展。为了适应新一代长寿命航天器的需要，必须延长热控产品的在轨使用寿命。
POSS(笼型倍半硅氧烷)这种有机无机杂化材料正是为了适应苛刻的航空航天使用环境而研制的一种化合物。它的正方形立体中空结构对元素有一定的扑捉能力，在原子氧环境中，可以起到捕捉原子氧的作用；独特的笼型Si-O-Si结构决定了它在空间环境中良好的耐受性。国外早在几年前已经用POSS改性高分子材料，并且验证了其耐原子氧的优异性能，但在材料制备技术及应用基础理论上存在壁垒。国内对于POSS改性高分子材料也已有众多研究，但用于制备空间环境的热控白漆的研究及应用基础理论仍为空白。
由于普通的以有机硅树脂为粘结剂的热控涂层在轨使用五年退化严重，表面出现褶皱、裂纹、粗糙甚至剥离，难以满足今后长寿命航天器发展下对热控涂层的需要。使得空间使用的寿命不长，稳定性不高，性能不稳定，耐空间环境能力较弱，在空间环境中设计使用时间少，同时涂层施工复杂、难度大，可实施性较弱。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型POSS改性的长寿命热控涂料组合物及制备方法，需要对热控涂层粘结剂硅树脂进行改性，延长空间使用的寿命，提高稳定性。涂料组合物制成的长寿命热控涂层，性能更为稳定，耐空间环境能力更强，同时涂层施工简单、易学，具有较强的可实施性，以在空间环境中有更长的设计使用时间，满足产品对高稳定性白色热控涂层的需求，并且经受-100～+100℃100次温度冲击试验后附着力良好，具有较低的真空放气量。
根据本发明的一个方面，提供一种POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，其包括底漆涂料、面漆涂料和基板，漆涂料有机溶剂a以及质量比为60～75：25～40的改性有机氟树脂和氧化锌粉末；面漆涂料有机溶剂b以及质量比为65～75：25～35的改性多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末。
优选地，所述改性多官能团甲基硅树脂为POSS改性后多官能团甲基硅树脂制得；所述空间特殊构型选自八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种或几种。
优选地，所述改性多官能团甲基硅树脂是多官能团甲基硅树脂经过加入八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种通过超声振动，聚合反应中的一种或多种进行处理制得；所述改性多官能团甲基硅树脂化学结构包含八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种。
优选地，所述有机溶剂b的用量为改性氧化锌粉末和POSS改性的多官能团甲基硅树脂总重量的0.5～0.7倍；所述POSS改性的多官能团甲基硅树脂占面漆涂料固含量的25～35wt％。
优选地，所述有机溶剂a、b分别选自丙酮、乙酸丁酯、二甲苯中的一种或几种；所述有机溶剂a、b可相同或不同。
优选地，所述多官能团甲基硅树脂可为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚氨酯改性甲基硅树脂、氰酸脂改性甲基硅树脂、环氧改性甲基硅树脂中的一种。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种POSS改性长寿命热控涂料组合物制备方法，其特征在于，其包括底漆涂料配置和面漆涂料配制，步骤如下：
步骤一，底漆涂料配置：POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层在改性有机氟树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入有机溶剂，混合，超声搅拌均匀；；
步骤二，面漆涂料配置：POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层在POSS改性的多官能团甲基硅树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入有机溶剂，混合，超声搅拌均匀。
优选地，所述POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层自基底材料向上包括底漆层和面漆层，底漆层以改性有机氟树脂为基体，氧化锌粉末为填料；面漆层以POSS改性的多官能团甲基硅树脂为基体，氧化锌粉末为填料。
优选地，所述底漆层的厚度为50μm～100μm，所述面漆层的厚度为50μm～100μm。
优选地，所述长寿命热控涂层，制备长寿命热控涂层具体包括：在基体表面喷涂所述底漆涂料，在22～55℃下固化5～10h，喷涂所述面漆涂料，在30～75℃下固化12～36h，即得所述高稳定性热控涂层。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的POSS改性的长寿命白色热控涂层在保证涂层具有良好热控性能(太阳吸收比、半球发射率)的基础上，具有较好的空间环境稳定性，同时涂层施工简单、易学，具有较强的可实施性，并且经受-100～+100℃100次温度冲击试验后附着力良好，具有较低的真空放气量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为POSS改性的长寿命白色热控涂层的结构示意图。
图2(a)、图2(b)、2(c)为三种POSS改性剂的化学结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图2所示，本发明提供一种POSS改性长寿命热控涂料组合物，该组合物包括底漆涂料1、面漆涂料2和基板3；底漆涂料1有机溶剂以及质量比为60～75：25～40的改性有机氟树脂和氧化锌粉末；基板3位于构件底部，面漆涂料2位于底漆涂料1的上方，底漆涂料1位于面漆涂料2和基板3之间；面漆涂料2有机溶剂以及质量比为65～75：25～35的改性多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末。
改性多官能团甲基硅树脂为POSS改性后多官能团甲基硅树脂制得，空间特殊构型选自八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种或几种。改性多官能团甲基硅树脂是多官能团甲基硅树脂经过加入八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种通过超声振动，聚合反应中的一种或多种进行处理制得，用来提高有机硅树脂的空间环境使用稳定性。
有机溶剂a、b分别选自丙酮、乙酸丁酯、二甲苯中的一种或几种，有机溶剂a、b可相同或不同，这样用来应对不同使用环境及基底材料。有机溶剂b的用量为改性氧化锌粉末和POSS改性的多官能团甲基硅树脂总重量的0.5～0.7倍。
POSS改性的多官能团甲基硅树脂占面漆涂料固含量的25～35wt％，这样用来提高POSS与树脂的相容性和改性树脂的稳定性。
多官能团甲基硅树脂可为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚氨酯改性甲基硅树脂、氰酸脂改性甲基硅树脂、环氧改性甲基硅树脂中的一种，这样用来适应不同的固化要求和涂料自身性能需求。
本发明还涉及一种POSS改性长寿命热控涂料组合物制备方法，所述方法包括以下下步骤：
步骤一，底漆涂料配置：POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层在改性有机氟树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入有机溶剂，混合，超声搅拌均匀；
步骤二，面漆涂料配置：POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层在POSS改性的多官能团甲基硅树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入有机溶剂，混合，超声搅拌均匀。
POSS改性长寿命热控涂料组合物涂层自基底材料向上包括底漆层和面漆层；底漆层以改性有机氟树脂为基体，氧化锌粉末为填料；面漆层以POSS改性的多官能团甲基硅树脂为基体，氧化锌粉末为填料，底漆层的厚度为50μm～100μm，面漆层的厚度为50μm～100μm。
长寿命热控涂层，制备长寿命热控涂层具体包括：在基体表面喷涂所述底漆涂料，在22～55℃下固化5～10h，喷涂所述面漆涂料，在30～75℃下固化12～36h，即得所述高稳定性热控涂层。
本发明提供的新型长寿命白色热控涂层，具有以下特性：
一、外观：白色，涂层表面均匀、无气泡、无裂纹、无起皮、无脱落；
二、厚度：130μm～200μm；
三、半球发射率：0.85～0.91；
四、太阳吸收比：0.17～0.20；
五、真空放气性能：均满足TML<1％，CVCM<0.1％；
六、热循环试验：涂层满足-100～+100℃100次高低温热循环试验后，无开裂、剥落、起泡和变色现象、光学性能稳定、附着力良好，这样施工简单、易学，具有较强的可实施性，具有较低的真空放气量。
实施例1
本实施例涉及一种POSS改性的长寿命热控涂料组合物及制备方法。
本实施例的POSS改性的长寿命白色热控涂层采用双组份长寿命热控涂料组合物，该涂料组合物包括底漆涂料和面漆涂料；所述底漆涂料包括有机溶剂a(二甲苯)、改性有机氟树脂和氧化锌粉末；所述面漆涂料包括有机溶剂b(二甲苯)、POSS改性的多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末。
本实例的POSS改性的多官能团甲基硅树脂将适宜空间环境使用的多官能团甲基硅树脂经过改性处理；将多官能团甲基硅树脂进行POSS改性处理，首先将一种或多种POSS改性剂添加到多官能团甲基硅树脂当中，经过超声振动分散均匀，加热进行聚合反应，时间1～4h，温度40～120℃；所述的POSS改性剂添加量为多官能团甲基硅树脂的1～15％。三种POSS改性剂的化学结构如图2所示。
本实施例的新型POSS改性的长寿命白色热控涂层具体制备方法包括如下步骤：
步骤一，底漆涂料配置：在含磷改性有机氟树脂中，加入改性氧化锌粉末，混合搅拌，加入二甲苯，混合，超声搅拌均匀；按质量百分比：在底漆中氧化锌粉末占涂料固含量的70wt％，改性有机氟树脂占涂料总量的30wt％，改性氟树脂和改性氧化锌粉末的质量比为30：70，二甲苯稀释剂按其用量为改性氧化锌粉填料和改性有机氟树脂总重量的0.2倍加入。
步骤二，面漆涂料配制：在POSS改性的多官能团甲基硅树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入二甲苯，低温固化使用的离子型Pt催化剂混合，超声搅拌均匀；按质量百分比：在面漆中氧化锌粉末填料占涂料固含量的70wt％，POSS改性的多官能团甲基硅树脂占涂料总量的30wt％，POSS改性的多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末的质量比为30：70，二甲苯稀释剂按其用量为改性氧化锌粉末和多官能团甲基硅树脂总重量的0.6倍加入，离子型Pt催化剂的用量为POSS改性的多官能团甲基硅树脂的18ppm。
步骤三，在制备涂层过程中，首先喷喷涂底漆→在55℃下固化5h→喷涂面漆→在30℃下固化48h，即可。其中，底漆层的厚度为50μm，所述面漆层的厚度为50μm。
实施例2
本实施例涉及一种POSS改性的长寿命热控涂料组合物及制备方法。
本实施例基本同实施例1，所不同之处在于：
底漆涂料配置：在含磷改性有机氟树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入乙酸丁酯，混合，超声搅拌均匀；按质量百分比：在底漆中氧化锌粉末占涂料固含量的60wt％，改性有机氟树脂占涂料总量的40wt％，改性有机氟树脂和改性氧化锌粉末的质量比为60：40，乙酸丁酯稀释剂按其用量为改性氧化锌粉填料和改性有机氟树脂总重量的0.1倍加入。
面漆涂料配制：在POSS改性的多官能团甲基硅树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入丙酮，混合，超声搅拌均匀；按质量百分比：在面漆中改性氧化锌粉末填料占涂料固含量的75wt％，POSS改性的多官能团甲基硅树脂占涂料总量的25wt％，POSS改性的多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末的质量比为25：75，丙酮稀释剂按其用量为氧化锌粉末和POSS改性的多官能团甲基硅树脂总重量的0.7倍加入，离子型Pt催化剂的用量为POSS改性的多官能团甲基硅树脂的12ppm。
在制备涂层过程中，首先喷喷涂底漆→在22℃下固化10h→喷涂面漆→在45℃下固化36h，即可。其中，底漆层的厚度为100μm，所述面漆层的厚度为100μm。
实施例3
本实施例涉及一种POSS改性的长寿命热控涂料组合物及制备方法。
本实施例基本同实施例1，所不同之处在于：
底漆涂料配置：在含磷改性有机氟树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入二甲苯，混合，超声搅拌均匀；按质量百分比：在底漆中改性氧化锌粉末占涂料固含量的50wt％，改性有机氟树脂占涂料总量的50wt％，改性有机氟树脂和改性氧化锌粉末的质量比为50：50，二甲苯稀释剂按其用量为改性氧化锌粉填料和改性有机氟树脂总重量的0.15倍加入。
面漆涂料配制：在POSS改性的多官能团甲基硅树脂中，加入改性氧化锌粉末，混合搅拌，加入乙酸丁酯，混合，超声搅拌均匀；按质量百分比：在面漆中氧化锌粉末填料占涂料固含量的65wt％，POSS改性的多官能团甲基硅树脂占涂料总量的35wt％，POSS改性的多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末的质量比为35：65，乙酸丁酯稀释剂按其用量为改性氧化锌粉末和甲基苯基硅树脂总重量的0.5倍加入，离子型Pt催化剂的用量为POSS改性的多官能团甲基硅树脂的12ppm。
在制备涂层过程中，首先喷喷涂底漆→在35℃下固化7h→喷涂面漆→在45℃下固化36h，即可。其中，底漆层的厚度为80μm，所述面漆层的厚度为70μm。
实施例4
对以上实施例1、2、3的POSS改性的长寿命白色热控涂层进行性能测试，测试方法如下：
涂层厚度测试，采用德国EPK公司生产的MiniTest 600测厚仪测试涂层的厚度。测量范围为0～300μm，误差±2μm；最小曲率半径5mm(凸)，25mm(凹)；最小测量面积φ20mm；仪器尺寸64×15×25mm；探头尺寸φ15×62mm。所测试的涂层厚度在130～180μm之间，满足技术指标130～200μm的要求。
附着力测试，按GJB 2704A-2006航天器热控涂层通用规范试验要求。用剥离强度为2N/cm～4N/cm的胶带，紧贴涂层中间区域，离边缘不小于3mm。用手拉起胶带一端，并使胶带与表面成90°，缓慢(约5mm/s)将胶带拉离表面后，所有划线及划格内均无脱落，满足技术指标要求。
太阳吸收比测试，本试验采用美国珀金埃尔默(Perkin-Elmer)公司生产的LAMBDA950型紫外-可见-近红外分光光度计(UV/VIS/NIR Spectrophotometer)来测量抗静电白色热控涂层的太阳吸收比。它可测量的波长范围为200nm到2500nm，仪器的分辨率为0.1nm，带宽≤0.05nm，杂散光≤0.00008％T，噪声<0.0008A，光度计重复性<0.0001A，基线漂移<0.0002A/h，基线平直：±0.001A，稳定性好、基线平直度高、杂散光极低。实验中步长设为5nm，狭缝宽度设为4nm。
半球发射率测试，采用美国AZ TECHNOLOGY(因特网代码技术)公司研制的TEMP2000A发射率测量仪测量样品在室温下3～35μm波段的半球发射率，它的测量精度为±3％，全波段重复性为±0.5％。
表1涂层太阳吸收比与发射率
热循环测试，采用温度冲击箱(型号ZTS010，上海增达环境试验设备有限公司)，按Q/RJ133.1-2002S781白漆热控涂层规范热循环试验要求，在正常大气条件下，经温度-100℃～+100℃的100次热循环，试验条件如下：
试验温度：高端温度为100℃，低端温度定为-100℃；
循环次数：100次；
温控误差：高温±5℃，低温±10℃；
热循环装置应有两个不同温度的恒温区域，试样10s内从一个恒温区转移至另一个恒温区；
在高温、低温端保温5min，确保试片温度和环境温度相同；
试验时应采取除湿措施，防止试片表面结霜；
试验结果：改性后涂层经-100～+100℃100次高低温热循环外观完好，光学性能稳定，附着力良好满足技术指标要求。
真空放气性能测试，参考标准QJ1558进行真空放气试验，试验条件如下：
样品受热温度125℃±1℃或150℃±1℃；
可凝挥发物收集温度：25℃；
测试压力：优于7×10-3Pa；
保温时间：24h；
样品前期处理：23℃±1℃，湿度45％RH±10％RH，保持24h；
天平测试灵敏度：1μg。
测试计算真空中材料总质量损失(TML)、可凝挥发物(CVCM)；如表2所示。
表2涂层真空放气性能
样品编号 实施例1 实施例2 实施例3
总质损TML 0.35％ 0.29％ 0.37％
可凝挥发CVCM 0.08％ 0.06％ 0.07％
结合表1、表2以及试验测试结果所示，本发明的POSS改性的长寿命白色热控涂层的性能如下：
外观：白色，涂层表面均匀、无气泡、无裂纹、无起皮、无脱落；
厚度：130μm～200μm；
太阳吸收比：0.20～0.25；
半球发射率：0.85～0.91；
热循环试验：涂层满足-100～+100℃100次高低温热循环试验后，无开裂、剥落、起泡和变色现象、光学性能稳定、附着力良好；
真空放气性能：均满足TML<1％，CVCM<0.1％；
综上所述，本发明的POSS改性的长寿命白色热控涂层在保证涂层具有良好热控性能(太阳吸收比、半球发射率)的基础上，具有较好的稳定性，使用寿命在10～15年，并且涂层可以室温固化，避免了涂层烘烤固化过程中对航天器产品的影响，同时涂层施工简单、易学，具有较强的可实施性，并且经受-100～+100℃100次温度冲击试验后附着力良好。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，其包括底漆涂料、面漆涂料和基板；底漆涂料有机溶剂以及质量比为60～75：25～40的改性有机氟树脂和氧化锌粉末；面漆涂料有机溶剂以及质量比为65～75：25～35的改性多官能团甲基硅树脂和氧化锌粉末。
2.根据权利要求1所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，所述改性多官能团甲基硅树脂为POSS改性后多官能团甲基硅树脂制得；所述空间特殊构型选自八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，所述改性多官能团甲基硅树脂是多官能团甲基硅树脂经过加入八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种通过超声振动，聚合反应中的一种或多种进行处理制得；所述改性多官能团甲基硅树脂化学结构包含八乙烯基POSS、一丙烯基丁基POSS、八甲基POSS中的一种。
4.根据权利要求1所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，所述有机溶剂的用量为改性氧化锌粉末和POSS改性的多官能团甲基硅树脂总重量的0.5～0.7倍；所述POSS改性的多官能团甲基硅树脂占面漆涂料固含量的25～35wt％。
5.根据权利要求1所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，所述有机溶剂分别选自丙酮、乙酸丁酯、二甲苯中的一种或几种；所述有机溶剂相同或不同。
6.根据权利要求1所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物，其特征在于，所述多官能团甲基硅树脂为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、聚氨酯改性甲基硅树脂、氰酸脂改性甲基硅树脂、环氧改性甲基硅树脂中的一种。
7.一种POSS改性长寿命热控涂料组合物的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一，底漆涂料配置：POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层在改性有机氟树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入有机溶剂，混合，超声搅拌均匀；
步骤二，面漆涂料配置：POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层在POSS改性的多官能团甲基硅树脂中，加入氧化锌粉末，混合搅拌，加入有机溶剂，混合，超声搅拌均匀。
8.根据权利要求7所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述POSS改性长寿命热控涂料组合物制备的长寿命热控涂层自基底材料向上包括底漆层和面漆层；所述底漆层以改性有机氟树脂为基体，氧化锌粉末为填料；所述面漆层以POSS改性的多官能团甲基硅树脂为基体，氧化锌粉末为填料。
9.根据权利要求7所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述底漆层的厚度为50μm～100μm，所述面漆层的厚度为50μm～100μm。
10.根据权利要求7所述的POSS改性长寿命热控涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述长寿命热控涂层，制备长寿命热控涂层具体包括：在基体表面喷涂所述底漆涂料，在22～55℃下固化5～10h，喷涂所述面漆涂料，在30～75℃下固化12～36h，即得所述高稳定性热控涂层。
CN201611117237.3A 2016-12-07 2016-12-07 Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法 Pending CN106590221A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611117237.3A CN106590221A (zh) 2016-12-07 2016-12-07 Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611117237.3A CN106590221A (zh) 2016-12-07 2016-12-07 Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106590221A true CN106590221A (zh) 2017-04-26

Family

ID=58597337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611117237.3A Pending CN106590221A (zh) 2016-12-07 2016-12-07 Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106590221A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4741778A (en) * 1986-03-22 1988-05-03 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Thermal control coating composition
US6099637A (en) * 1997-03-18 2000-08-08 Hughes Electronics Corporation (Zinc,cadmium,magnesium) aluminate-gallate-containing paints and their use on spacecraft
CN104774510A (zh) * 2014-12-04 2015-07-15 上海卫星装备研究所 抗静电热控涂料组合物及其制备方法、用途

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4741778A (en) * 1986-03-22 1988-05-03 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Thermal control coating composition
US6099637A (en) * 1997-03-18 2000-08-08 Hughes Electronics Corporation (Zinc,cadmium,magnesium) aluminate-gallate-containing paints and their use on spacecraft
CN104774510A (zh) * 2014-12-04 2015-07-15 上海卫星装备研究所 抗静电热控涂料组合物及其制备方法、用途

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NITA XU等: "Hyperbranched Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (HB-POSS)Nanomaterials for High Transmission and Radiation-ResistantSpace and Solar Applications", 《APPLIED POLYMER》 *
刘玉荣等: "POSS改性传统聚合物的研究进展", 《宇航材料工艺》 *
赵伟等: "氨丙基倍半硅氧烷有机硅杂化涂层抗原子氧侵蚀", 《复合材料学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105086823B (zh) 有机硅室温固化防腐涂料
ES2435270T3 (es) Composiciones endurecibles para el revestimiento de materiales compuestos
CN103666248B (zh) 新型防静电白色热控涂层及其制备方法
CN104774510B (zh) 抗静电热控涂料组合物及其制备方法、用途
CN106752443A (zh) 一种高耐候性粉末涂料
Tsuda et al. Development of high absorption, high durability coatings for solar receivers in CSP plants
Shon et al. Comparison of surface modification with amino terminated polydimethylsiloxane and amino branched polydimethylsiloxane on the corrosion protection of epoxy coating
CN106905703A (zh) 一种环氧改性有机硅树脂耐高温材料的制备方法
CN106752906B (zh) 低电阻率填料及其防静电热控涂层的制备方法
CN106590367B (zh) 一种碳纳米管自修复剂及其在抗静电粉末涂料中的应用
CN109988445A (zh) 一种去水去污去渍的超级水性涂料
CN102516868B (zh) 空间环境用聚酰亚胺材料表面保护涂料及其生产方法
CN104371476B (zh) 一种太阳能电池用阻燃防潮涂料及其制备方法
CN106590221A (zh) Poss改性长寿命热控涂料组合物及其制备方法
Sathiyanarayanan et al. Performance studies of phosphate‐doped polyaniline containing paint coating for corrosion protection of aluminium alloy
JP5727986B2 (ja) 建築板及びその製造方法
RU2520481C1 (ru) Органосиликатная композиция
JP2006307124A (ja) 常温硬化型無機質コーティング膜及びコーティング剤
CN108192356A (zh) 一种载体型有机硅附着力促进剂及其制备方法
Tamboura et al. Development of heat-resistant anticorrosion urethane siloxane paints
Adja et al. Step by step progress to achieve an icephobic silicone‐epoxy hybrid coating: Tailoring matrix composition and additives
CN109535938A (zh) 一种防静电粉末涂料
CN105802447B (zh) 一种再生植物油改性无溶剂自流平涂料及其制备方法
JP3165114B2 (ja) 四フッ化エチレン樹脂シリコーン樹脂混合塗料及びその塗膜
CN105153406B (zh) 快干型醇酸树脂及其制备方法以及快干型清漆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170426