CN109355014B - 一种热防护有机涂层及其制备方法 - Google Patents

一种热防护有机涂层及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109355014B
CN109355014B CN201811271760.0A CN201811271760A CN109355014B CN 109355014 B CN109355014 B CN 109355014B CN 201811271760 A CN201811271760 A CN 201811271760A CN 109355014 B CN109355014 B CN 109355014B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
mass
catalyst
coating
organic coating
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.)
Active
Application number
CN201811271760.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109355014A (zh
Inventor
贺晨
曾一兵
高超
尹雨晨
李晨光
左瑞霖
范海波
赵璐露
王奥
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.)
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology
Original Assignee
China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology
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 China Academy of Launch Vehicle Technology CALT, Aerospace Research Institute of Materials and Processing Technology filed Critical China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Priority to CN201811271760.0A priority Critical patent/CN109355014B/zh
Publication of CN109355014A publication Critical patent/CN109355014A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109355014B publication Critical patent/CN109355014B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • 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
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热防护有机涂层及其制备方法，属于防热涂层领域。所述热防护有机涂层的原料包括以下质量份组份：耐高温涂料150份、固化剂18‑22份及催化剂0.8‑1.2份；其中，所述耐高温涂料包括以下质量份组份：有机硅树脂100份、成瓷填料28‑32份、白炭黑18‑22份及玻璃纤维18‑22份。本发明提供的有机涂层，在受热过程中发生陶瓷化反应，形成陶瓷相，实现千秒级500℃热环境下的长时热防护。

Description

一种热防护有机涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可瓷化长时耐500℃有机涂层及其制备方法，可作为热防护方案对复杂飞行器外表面及发动机进行热防护，属于防热涂层领域。
背景技术
热防护系统的可靠性是决定飞行器成败的关键因素之一。随着航空航天技术发展，许多产品提出了千秒量级的长时热防护需求。有机热防护涂层具有施工简便，可室温固化，成本低廉等特点，是热防护领域常用的工程方案之一。
然而，受树脂基体耐温性能影响，普通有机热防护涂层如聚氨酯隔热涂层、丙烯酸隔热涂层等在300℃就会因树脂基体裂解而解体。一些常用的耐高温防热涂层如环氧树脂防热涂层，硅橡胶防热涂层等，在400℃下长时使用也会发生开裂、剥落、粉化等现象，严重影响防热涂层的可靠性。因此，现有有机涂层很难满足千秒级500℃的长时耐热需求。
因而，亟需一种长时耐500℃有机涂层，以满足航天领域使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热防护有机涂层及其制备方法，该有机涂层通过陶瓷化反应，可实现千秒级500℃热环境下的长时热防护，大大拓宽了有机涂层在热防护领域的使用范围，具有重要工程应用意义。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种热防护有机涂层，其原料包括以下质量份组份：
耐高温涂料150份、固化剂18-22份及催化剂0.8-1.2份；
其中，所述耐高温涂料包括以下质量份组份：
有机硅树脂100份、成瓷填料28-32份、白炭黑18-22份及玻璃纤维18-22份。
在一可选实施例中，所述有机硅树脂的分子结构如下式所示：
Figure BDA0001846136360000021
其中，x＝5-10，y＝30-40。
在一可选实施例中，所述固化剂为高含氢硅油，其分子结构式如下：
Figure BDA0001846136360000022
其中，n＝3-10。
在一可选实施例中，所述催化剂为铂金催化剂，其中铂含量为1000ppm-5000ppm。
在一可选实施例中，所述催化剂的有效成份结构式如下：
Figure BDA0001846136360000023
在一可选实施例中，所述成瓷填料为氧化铝、云母或氧化钛中的至少一种。
一种热防护有机涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下质量份配比称取原料：有机硅树脂100份、成瓷填料28-32份、白炭黑18-22份及玻璃纤维18-22份；
(2)将步骤(1)称取的原料混合，然后分散、采用有机溶剂稀释，得到耐高温涂料；
(3)按照以下质量份配比称取原料：
所述耐高温涂料150份、固化剂18-22份及催化剂0.8-1.2份；
(4)将步骤(3)称取的原料混合，得到浆料，将所述浆料涂覆在基材上，固化，得到热防护有机涂层。
在一可选实施例中，所述有机硅树脂的分子结构如下式所示：
Figure BDA0001846136360000031
其中，x＝5-10，y＝30-40。
在一可选实施例中，步骤(1)所述的称取原料之前，还包括：
将20质量份正硅酸乙酯、10-20质量份水、80-90质量份乙醇混合均匀，加入0.5-1质量份质量浓度为37％的盐酸，70℃-80℃下反应30-40min，然后加入100-110质量份甲基苯基二甲氧基硅烷，70℃-80℃下反应100-120min，之后加入5-6质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，70℃-80℃下反应100-120min，减压除去溶剂，萃取，得到有机硅树脂。
在一可选实施例中，所述催化剂的有效成份结构式如下：
Figure BDA0001846136360000041
在一可选实施例中，步骤(3)所述的称取原料之前，还包括：
在惰性保护下，将1质量份卡斯特催化剂、0.8-1.2质量份叔丁醇钾和0.8-1.2质量份咪唑钠盐混合反应24h以上，然后加入10-50质量份稀释剂稀释，得到所述催化剂，其中铂含量为1000ppm-5000ppm。
在一可选实施例中，步骤(4)所述的固化，包括：
常温下固化48-96h，或50-70℃固化0.5-1.5h后110-120℃固化至少4h。
在一可选实施例中，所述固化剂为高含氢硅油，其分子结构式如下：
Figure BDA0001846136360000042
其中，n＝3-10。
在一可选实施例中，所述成瓷填料为氧化铝、云母或氧化钛中的至少一种。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的有机涂层，在受热过程中发生陶瓷化反应，形成陶瓷相，实现千秒级500℃热环境下的长时热防护。
(2)本发明所选用的有机硅树脂，相比与传统的硅橡胶基体，具有更优异的力学性能和粘接性能，与基材具有良好的结合力，避免涂层受热过程中发生脱粘。
(3)本发明的催化剂选用咪唑替代传统的乙烯基硅氧烷作为配体，解决铂催化剂易中毒问题。
附图说明
图1为实施例1有机涂层马弗炉500℃下烧蚀1200s后陶瓷化状态；
图2为实施例1有机涂层在硅基隔热毡上500℃考核1200s后外观状态；
图3为实施例1提供的有机硅树脂凝胶渗透色谱图；
图4为实施例1提供的催化剂质谱图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种热防护有机涂层，其原料包括以下质量份组份：
耐高温涂料150份、固化剂18-22份、催化剂0.8-1.2份；
其中，所述耐高温涂料包括以下质量份组份：
有机硅树脂100份、成瓷填料28-32份、白炭黑18-22份及玻璃纤维18-22份。
具体地，所述有机硅树脂可以为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等，为进一步提高涂层耐热性和力学性能，所述有机硅树脂优选分子结构如式(1)所示：
Figure BDA0001846136360000051
其中，x＝5-10，y＝30-40。
其中，式(1)所示的有机硅树脂制备方法包括：
将20质量份正硅酸乙酯，10-20质量份水，80-90质量份乙醇混合均匀，加入0.5-1质量份质量浓度为37％的盐酸，70℃-80℃下反应30-40min，加入100-110质量份甲基苯基二甲氧基硅烷，70℃-80℃下反应100-120min，加入5-6质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，70℃-80℃下反应100-120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到有机硅树脂。
所述成瓷填料可以为氧化铝、云母或氧化钛中的至少一种，优选氧化铝；所述固化剂优选高含氢硅油，其分子结构式如式(2)所示：
Figure BDA0001846136360000061
其中，n＝3-10。
所述催化剂优选铂金催化剂，所述铂金催化剂由有效成分和稀释剂组成，所述稀释剂为六甲基二硅氧烷、201甲基硅油或八甲基三硅氧烷中的至少一种，所述催化剂中铂含量优选1000ppm-5000ppm；所述催化剂更优选有效成份结构如式(3)所示的铂金催化剂：
Figure BDA0001846136360000062
其中，式(3)所示催化剂制备方法包括：
在惰性保护下，将1质量份卡斯特催化剂、0.8-1.2质量份叔丁醇钾和0.8-1.2质量份咪唑钠盐混合反应24h以上，然后加入10-50质量份稀释剂中稀释，得到所述催化剂，其中铂含量为1000ppm-5000ppm；
其中，优选通过以下方法制备卡斯特催化剂：
在反应釜中加入1质量份氯铂酸、0.8-1.2质量份碳酸氢钠、1.8-2.2质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷及9-11质量份溶剂，在惰性气氛下70-80℃反应至少1h，室温反应15h以上，减压除去溶剂，合成卡斯特催化剂，其中，所述溶剂为异丙醇或乙醇中的至少一种。
本实施例提供的催化剂通过选用咪唑替代传统的乙烯基硅氧烷作为配体，解决铂催化剂易中毒问题。
本发明采用有机硅树脂作为树脂基体，实现涂层力学性能与耐热性的兼顾；采用硅氢加成固化机理，并使用铂催化剂催化固化反应，提高树脂基体的残碳率；通过在树脂基体中引入苯基，提高树脂烧蚀后的残碳率；通过合理调整固化剂剂催化剂比例，使涂层实现室温固化；通过添加成瓷填料，使涂层在烧蚀过程中发生瓷化反应；通过添加玻璃纤维、白炭黑等填料，使涂层实现力学性能与耐热性能的兼顾；本发明中制备的可瓷化长时耐高温涂层，可用于飞行器外表面及发动机的长时热防护。
本发明实施例还提供了一种热防护有机涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下质量份配比称取原料：有机硅树脂100份、成瓷填料28-32份、白炭黑18-22份及玻璃纤维18-22份；
(2)将步骤(1)称取的原料混合均匀，然后分散、采用有机溶剂稀释，得到耐高温涂料；
其中，可以通过三辊研磨机研磨3-4遍，或使用捏合机在800-1000rad/min转速下捏合至少1h实现对混合物的分散；所述有机溶剂优选乙酸乙酯，且与有机硅树脂的质量比为45-55：100；
(3)按照以下质量份配比称取原料：
所述耐高温涂料150份、固化剂18-22份、催化剂0.8-1.2份；
(4)将步骤(3)称取的原料混合，得到浆料，将所述浆料涂覆在基材上，得到热防护有机涂层。
具体地，本发明实施例中，可以通过喷涂、辊涂或刷涂等工艺涂覆浆料，涂覆后常温下固化48-96h，或50-70℃固化0.5-1.5h后110-120℃固化至少4h，即可得到涂层。
具体地，本发明所用原料均有上述原料实施例提供，具体描述及效果参见上述实施例，在此不再赘述。
本发明各实施例所用原料均为市售产品。
实施例1
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将20g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，然后加入100g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，之后加入5g二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；图3为本实施例提供的有机硅树脂凝胶渗透色谱图；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.3kg氧化铝，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍，得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1g碳酸氢钠、2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1g叔丁醇钾和1g咪唑钠盐，反应24h以上，加入10g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分为结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为1000ppm，图4为本实施例提供的催化剂的质谱图，其中447处信号峰为催化剂分子量。
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6，购买自上海硅友新材料。
实施例2
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将20g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，加入100g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5g二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.28kg氧化铝，0.18kg白炭黑和0.18kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍，得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1g碳酸氢钠、2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1g叔丁醇钾和1g咪唑钠盐，反应24h以上，加入50g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分为结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为5000ppm；
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例3
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将20g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，加入100g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5g二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.32kg氧化铝，0.22kg白炭黑和0.22kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍，得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1g碳酸氢钠、2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h以上，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1g叔丁醇钾和1g咪唑钠盐，反应24h以上，加入10g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为1000ppm；
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例4
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将15g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，加入120g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.3kg氧化钛，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍，得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、0.8g碳酸氢钠、1.8g二乙烯基四甲基二硅氧烷及9g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h以上，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，0.8g叔丁醇钾和0.8g咪唑钠盐，反应24h以上，加入八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为1000ppm-5000ppm，
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例5
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将25g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g37％浓度盐酸，80℃下反应30min，加入80g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.3kg氧化铝，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1.2g碳酸氢钠、2.2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h以上，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1.2g叔丁醇钾和1.2g咪唑钠盐，反应24h以上，加入50g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为5000ppm，
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例6
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将20g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，加入100g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5g二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.3kg云母，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1g碳酸氢钠、2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h以上，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1g叔丁醇钾和1g咪唑钠盐，反应24h以上，加入30g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为3000ppm；
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂18g及步骤(3)制备的催化剂0.8g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例7
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将20g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，加入100g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.3kg氧化铝，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1g碳酸氢钠、2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h以上，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1g叔丁醇钾和1g咪唑钠盐，反应24h以上，加入10g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为1000ppm；
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂22g及步骤(3)制备的催化剂1.2g混合均匀，加入150g乙酸乙酯稀释，在0.2MPa压力下进行喷涂，喷涂厚度2mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例8
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)制备有机硅树脂：
将20g正硅酸乙酯，15g水，85g乙醇混合均匀，加入1g质量浓度为37％的盐酸，80℃下反应30min，加入100g甲基苯基二甲氧基硅烷，80℃下反应120min，加入5质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，80℃下反应120min，减压除去溶剂，加入乙酸乙酯萃取三次，得到分子式如式(1)所示的有机硅树脂，其中，X＝10，y＝30；
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的有机硅树脂，0.3kg氧化铝，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍得到耐高温涂料。
(3)制备催化剂：
在反应釜中加入1g氯铂酸、1g碳酸氢钠、2g二乙烯基四甲基二硅氧烷及10g异丙醇，在氮气氛下70℃反应1h，室温反应15h以上，减压除去异丙醇，合成卡斯特催化剂。在氮气保护下，向反应釜中加入1g卡斯特催化剂，1g叔丁醇钾和1g咪唑钠盐，反应24h以上，加入50g八甲基三硅氧烷稀释，得到浅色透明溶液即为有效成分结构式如式(3)所示的催化剂，其中铂含量为5000ppm，图4为本实施例提供的催化剂的质谱图，其中447处信号峰为催化剂分子量；
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，每次刮涂0.5mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
实施例9
本实施例提供了一种热防护有机涂层，包括以下步骤：
(1)树脂基体选择：
有机硅树脂选用GN526硅橡胶，购自中蓝化工研究院。
(2)制备耐高温涂料：
在搅拌釜中加入1kg步骤(1)制备的GN526硅橡胶，0.3kg氧化铝，0.2kg白炭黑和0.2kg玻璃纤维，用三辊磨研磨4遍得到耐高温涂料。
(3)催化剂：
选用传统卡斯特催化剂。
(4)制备耐高温涂层：
将步骤(2)制备的耐高温涂料150g，固化剂20g及步骤(3)制备的催化剂1g混合均匀，每次刮涂0.5mm，常温放置48h固化得到热防护涂层。其中，固化剂结构式如式(2)所示，n＝6。
表1不同实施例热防护涂层基本性能参数表
Figure BDA0001846136360000151
Figure BDA0001846136360000161
以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (12)

1.一种热防护有机涂层，其特征在于，其原料包括以下质量份组分 ：
耐高温涂料150份、固化剂18-22份及催化剂0.8-1.2份；
其中，所述耐高温涂料包括以下质量份组分 ：
有机硅树脂100份、成瓷填料28-32份、白炭黑18-22份及玻璃纤维18-22份；
所述有机硅树脂的分子结构如下式所示：
Figure FDA0002485038140000011
其中，x＝5-10，y＝30-40。
2.根据权利要求1所述的热防护有机涂层，其特征在于，所述固化剂为高含氢硅油，其分子结构式如下：
Figure FDA0002485038140000012
其中，n＝3-10。
3.根据权利要求1所述的热防护有机涂层，其特征在于，所述催化剂为铂金催化剂，其中铂含量为1000ppm-5000ppm。
4.根据权利要求3所述的热防护有机涂层，其特征在于，所述催化剂的有效成分 结构式如下：
Figure FDA0002485038140000021
5.根据权利要求1所述的热防护有机涂层，其特征在于，所述成瓷填料为氧化铝、云母或氧化钛中的至少一种。
6.一种热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按以下质量份配比称取原料：有机硅树脂100份、成瓷填料28-32份、白炭黑18-22份及玻璃纤维18-22份；
(2)将步骤(1)称取的原料混合，然后分散、采用有机溶剂稀释，得到耐高温涂料；
(3)按照以下质量份配比称取原料：
所述耐高温涂料150份、固化剂18-22份及催化剂0.8-1.2份；
(4)将步骤(3)称取的原料混合，得到浆料，将所述浆料涂覆在基材上，固化，得到热防护有机涂层；
所述有机硅树脂的分子结构如下式所示：
Figure FDA0002485038140000022
其中，x＝5-10，y＝30-40。
7.根据权利要求6所述的热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的称取原料之前，还包括：
将20质量份正硅酸乙酯、10-20质量份水、80-90质量份乙醇混合均匀，加入0.5-1质量份质量浓度为37％的盐酸，70℃-80℃下反应30-40min，然后加入100-110质量份甲基苯基二甲氧基硅烷，70℃-80℃下反应100-120min，之后加入5-6质量份二乙烯基四甲基二硅氧烷，70℃-80℃下反应100-120min，减压除去溶剂，萃取，得到有机硅树脂。
8.根据权利要求6所述的热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，所述催化剂的有效成分 结构式如下：
Figure FDA0002485038140000031
9.根据权利要求8所述的热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的称取原料之前，还包括：
在惰性保护下，将1质量份卡斯特催化剂、0.8-1.2质量份叔丁醇钾和0.8-1.2质量份咪唑钠盐混合反应24h以上，然后加入10-50质量份稀释剂稀释，得到所述催化剂，其中铂含量为1000ppm-5000ppm。
10.根据权利要求6所述的热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述的固化，包括：
常温下固化48-96h，或50-70℃固化0.5-1.5h后110-120℃固化至少4h。
11.根据权利要求6所述的热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，所述固化剂为高含氢硅油，其分子结构式如下：
Figure FDA0002485038140000032
其中，n＝3-10。
12.根据权利要求6所述的热防护有机涂层的制备方法，其特征在于，所述成瓷填料为氧化铝、云母或氧化钛中的至少一种。
CN201811271760.0A 2018-10-29 2018-10-29 一种热防护有机涂层及其制备方法 Active CN109355014B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811271760.0A CN109355014B (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种热防护有机涂层及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811271760.0A CN109355014B (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种热防护有机涂层及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109355014A CN109355014A (zh) 2019-02-19
CN109355014B true CN109355014B (zh) 2020-08-14

Family

ID=65347283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811271760.0A Active CN109355014B (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种热防护有机涂层及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109355014B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111013977A (zh) * 2019-12-04 2020-04-17 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种高温标志漆及其喷涂方法
CN112662311B (zh) * 2020-12-07 2021-10-01 上海航天设备制造总厂有限公司 一种轻质高硅可陶瓷化树脂涂料、陶瓷涂层及其制备方法
CN112724717A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 葛卫江 一种用于乙烯裂解炉的催化涂料
CN116396678A (zh) * 2021-12-27 2023-07-07 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 一种常温固化辐射涂层料浆、辐射涂层及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1528851A (zh) * 2003-09-27 2004-09-15 溧阳康达化工厂 自控温陶瓷专用胶
KR101259887B1 (ko) * 2009-08-04 2013-05-02 한국과학기술원 광학용 투명 실록산 수지 조성물
CN101875725B (zh) * 2010-07-14 2013-01-02 广州市高士实业有限公司 有机硅灌封胶补强用乙烯基硅树脂及其制备方法
JP2016169358A (ja) * 2014-07-24 2016-09-23 セントラル硝子株式会社 硬化性シリコーン樹脂組成物およびその硬化物、並びにこれらを用いた光半導体装置
JP6642145B2 (ja) * 2016-03-14 2020-02-05 信越化学工業株式会社 付加一液加熱硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の硬化物の製造方法
CN106008983A (zh) * 2016-07-11 2016-10-12 广州双桃精细化工有限公司 一种硅硼增粘剂及其制备方法和用途
CN107698762B (zh) * 2017-09-27 2020-08-14 航天材料及工艺研究所 一种铂催化剂组合物、铂催化剂、制备方法及应用
CN107541076A (zh) * 2017-09-28 2018-01-05 广州慧谷化学有限公司 高耐热的有机聚硅氧烷组合物及半导体器件
CN107936675A (zh) * 2017-11-20 2018-04-20 航天材料及工艺研究所 一种固化组合物及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109355014A (zh) 2019-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109355014B (zh) 一种热防护有机涂层及其制备方法
CN101475731B (zh) 一种添加改性聚硅氧烷的环氧树脂复合材料及其制备方法
EP3318607B1 (en) Organosilicone composition, reflective coating, preparation method therefor and photovoltaic module comprising same
CN110903484B (zh) 一种有机硅改性有机聚硅氮烷及由其制得的高硬度易清洁涂层
CN104151925B (zh) 耐高温油墨及其制备方法和ogs触控面板
CN113136140B (zh) 一种有机硅防火隔热涂层及其制备方法
CN107619479B (zh) 一种氟硅离型剂及其制备方法
CN101787256A (zh) 加成型硅橡胶胶粘剂组合物及制备方法
CN107674643A (zh) 一种倒装cob用耐高温封装胶及其制备方法
CN103525094A (zh) 光伏有机硅封装剂和光伏组件
CN112358617A (zh) 一种复合有机硅树脂及耐高温涂料
CN108484803A (zh) 一种硅烷封端聚合物及由其制备的湿气固化胶粘剂组合物
CN113499800A (zh) 一种karstedt催化剂及其制备方法
CN113185947A (zh) 混合交联体系双组份中空密封胶
CN103923598A (zh) 一种有机硅胶粘剂及其专用的基于聚硅氮烷的活性填料以及它们的制备方法
CN101872832B (zh) 一种应用于发光二极管的封装材料及其制备方法和使用方法
CN103484057B (zh) 一种无溶剂环保玻璃纤维粘接用硅树脂的制备方法
CN102604580A (zh) 太阳能电池背板pet与pe膜复合专用聚酯胶水及其制备方法
CN112501921A (zh) 一种有机硅涂料及其制备方法
CN102719216A (zh) 液晶包覆光缆配套胶粘剂的制备方法
EP0994158A1 (en) Organopolysiloxane composition for forming fired film
CN102559045A (zh) 一种有机硅防护涂层及其制备方法
CN105038689A (zh) 一种无溶剂室温交联有机硅压敏胶及其制备方法
CN115044046A (zh) 硼改性107胶预聚物、高温陶瓷化硅酮密封胶及其制备方法
CN112143452B (zh) 一种有机耐高温封装胶及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant