CN109468041A

CN109468041A - 一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法

Info

Publication number: CN109468041A
Application number: CN201811183473.4A
Authority: CN
Inventors: 王勇; 夏英
Original assignee: Nanjing Valley Intellectual Property Service Co Ltd
Current assignee: Nanjing Valley Intellectual Property Service Co Ltd
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2019-03-15

Abstract

一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，原料为：聚氨酯、云母、硝化棉、滑石粉、二酚基丙烷、聚丙二醇、氧化亚铜、无机磷酸盐、聚乙炔、锆质陶瓷粉、2‑丙醇、正丁醇、锆砂、有机硅树脂乳液、准球形玻璃粉、铬黄、二氧化硅，研磨分散即得；耐腐蚀，热反射率≥85%，耐风沙磨蚀性强；各个组分之间具有协同作用，冲击强度6‑10N·m，柔韧性≤2mm；耐350‑550℃高温，在200‑300℃下2‑4d不流挂、不回粘，耐磨性好，硬度≥0.6，60℃光泽度≥95%；附着力20‑40MPa，耐候性好。

Description

一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及耐热材料，尤其涉及一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法。

背景技术

耐高温涂料一般是指能长期承受200℃以上温度，并能保持一定物理化学性能，使被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料。耐热涂料一般由耐高温聚合物、颜填料、溶剂和助剂组成，亦称耐高温涂料。特别适用于高温、高频和要求绝缘、低吸潮性场合。

无机耐高温涂料主要有陶瓷涂料、硅酸盐类涂料、磷酸盐类涂料和富锌底漆等，有机耐高温涂料主要有氟树脂涂料、杂环聚合物涂料和有机硅耐高温涂料等。

氟碳涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料，又称氟碳漆、氟涂料、氟树脂涂料等。在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的各项性能：耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性，其核心技术1938年诞生于美国杜邦公司，氟树脂涂料找月的物化性能当时在全球化工界引起轰动。

当前，高温涂料的研究，首先是解决耐高温涂料常温固化的问题，使其在常温条件下固化时能真正成膜，且抗高温、耐腐蚀的性能得到提高。其次，拓展高温涂料使用性能，如既耐温，又抗酸碱腐蚀。再次，还要拓宽耐温范围，力争能在800℃~1800℃之间,或则更高的温度使设备得到长期高温保护。

发明内容

本发明提供一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，解决现有耐热涂料热反射率高、冲击强度低、不耐高温和硬度低等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，步骤为：

第一步：按照组份的质量份数配比称取聚氨酯100份、云母14-18份、硝化棉3-5份、滑石粉7-11份、二酚基丙烷18-22份、聚丙二醇1-5份、氧化亚铜3-7份、无机磷酸盐15-35份、聚乙炔10-30份、锆质陶瓷粉2.5-4.5份、2-丙醇5-25份、正丁醇10-50份、锆砂30-50份、有机硅树脂乳液10-30份、准球形玻璃粉2-6份、铬黄8-12份、二氧化硅6-10份；

第二步：将聚氨酯、云母、硝化棉、滑石粉、二酚基丙烷投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在35-45℃下搅拌30-40min，搅拌速度100-120 r/min，再升温至45-55℃，加入聚丙二醇、氧化亚铜、无机磷酸盐、聚乙炔，继续搅拌40-50min，搅拌速度100-200r/min；

第三步：升温至55-65℃，加入锆质陶瓷粉、2-丙醇、正丁醇、锆砂、有机硅树脂乳液，搅拌50-60min，搅拌速度150-250 r/min，升温至65-75℃，加入剩余原料，在200-300 r/min下搅拌1-3h，搅拌完全后投入研磨机中研磨46-50h；

第四步：基底用砂纸打磨粗糙后用汽油或丙酮清洗并晾干，刷涂后晾干10-20min，再在230-250℃烘箱中烘烤后固化成膜。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：聚氨酯100份、云母14份、硝化棉3份、滑石粉7份、二酚基丙烷18份、聚丙二醇1份、氧化亚铜3份、无机磷酸盐15份、聚乙炔10份、锆质陶瓷粉2.5份、2-丙醇5份、正丁醇10份、锆砂30份、有机硅树脂乳液10份、准球形玻璃粉2份、铬黄8份、二氧化硅6份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：聚氨酯100份、云母18份、硝化棉5份、滑石粉11份、二酚基丙烷22份、聚丙二醇5份、氧化亚铜7份、无机磷酸盐35份、聚乙炔30份、锆质陶瓷粉4.5份、2-丙醇25份、正丁醇50份、锆砂50份、有机硅树脂乳液30份、准球形玻璃粉6份、铬黄12份、二氧化硅10份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：聚氨酯100份、云母16份、硝化棉4份、滑石粉9份、二酚基丙烷20份、聚丙二醇3份、氧化亚铜5份、无机磷酸盐25份、聚乙炔20份、锆质陶瓷粉3.5份、2-丙醇15份、正丁醇30份、锆砂40份、有机硅树脂乳液20份、准球形玻璃粉4份、铬黄10份、二氧化硅8份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第三步中的研磨分散至≤20μm细度。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第四步中的刷涂厚度为0.01-0.1mm厚。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第四步中的烘烤时间为20-30min。

本发明所述一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，耐腐蚀，热反射率≥85%，耐风沙磨蚀性强；2、各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，耐高温，冲击强度6-10N·m，柔韧性≤2mm；3、耐350-550℃高温，在200-300℃下2-4d不流挂、不回粘，耐磨性好，硬度≥0.6，60℃光泽度≥95%；4、热稳定性好，高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，附着力20-40MPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易疲劳，使用方便，耐候性好，工艺简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

实施例1：

第一步：按质量份数配比称取：聚氨酯100份、云母14份、硝化棉3份、滑石粉7份、二酚基丙烷18份、聚丙二醇1份、氧化亚铜3份、无机磷酸盐15份、聚乙炔10份、锆质陶瓷粉2.5份、2-丙醇5份、正丁醇10份、锆砂30份、有机硅树脂乳液10份、准球形玻璃粉2份、铬黄8份、二氧化硅6份。

第二步：将聚氨酯、云母、硝化棉、滑石粉、二酚基丙烷投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在35℃下搅拌30min，搅拌速度100r/min，再升温至45℃，加入聚丙二醇、氧化亚铜、无机磷酸盐、聚乙炔，继续搅拌40min，搅拌速度100r/min。

第三步：升温至55℃，加入锆质陶瓷粉、2-丙醇、正丁醇、锆砂、有机硅树脂乳液，搅拌50min，搅拌速度150r/min，升温至65℃，加入剩余原料，在200r/min下搅拌1h，搅拌完全后投入研磨机中研磨46h，研磨分散至≤20μm细度；

第四步：基底用砂纸打磨粗糙后用汽油或丙酮清洗并晾干，刷涂后晾干10min，刷涂厚度为0.01mm厚，再在230℃烘箱中烘烤后固化成膜，烘烤时间为20min。

原料来源广泛，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，耐腐蚀，热反射率≥85%，耐风沙磨蚀性强；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，耐高温，冲击强度6N·m，柔韧性≤2mm；耐350℃高温，在200℃下2d不流挂、不回粘，耐磨性好，硬度≥0.6，60℃光泽度≥95%；热稳定性好，高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，附着力20MPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易疲劳，使用方便，耐候性好，工艺简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。

实施例2：

第一步：按质量份数配比称取：聚氨酯100份、云母18份、硝化棉5份、滑石粉11份、二酚基丙烷22份、聚丙二醇5份、氧化亚铜7份、无机磷酸盐35份、聚乙炔30份、锆质陶瓷粉4.5份、2-丙醇25份、正丁醇50份、锆砂50份、有机硅树脂乳液30份、准球形玻璃粉6份、铬黄12份、二氧化硅10份。

第二步：将聚氨酯、云母、硝化棉、滑石粉、二酚基丙烷投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在45℃下搅拌40min，搅拌速度120 r/min，再升温至55℃，加入聚丙二醇、氧化亚铜、无机磷酸盐、聚乙炔，继续搅拌50min，搅拌速度200 r/min。

第三步：升温至65℃，加入锆质陶瓷粉、2-丙醇、正丁醇、锆砂、有机硅树脂乳液，搅拌60min，搅拌速度250 r/min，升温至75℃，加入剩余原料，在300 r/min下搅拌3h，搅拌完全后投入研磨机中研磨50h，研磨分散至≤20μm细度；

第四步：基底用砂纸打磨粗糙后用汽油或丙酮清洗并晾干，刷涂后晾干20min，刷涂厚度为0.1mm厚，再在250℃烘箱中烘烤后固化成膜，烘烤时间为30min。

原料来源广泛，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，耐腐蚀，热反射率≥85%，耐风沙磨蚀性强；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，耐高温，冲击强度8N·m，柔韧性≤2mm；耐450℃高温，在250℃下3d不流挂、不回粘，耐磨性好，硬度≥0.6，60℃光泽度≥95%；热稳定性好，高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，附着力30MPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易疲劳，使用方便，耐候性好，工艺简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。

实施例3：

第一步：按质量份数配比称取：聚氨酯100份、云母16份、硝化棉4份、滑石粉9份、二酚基丙烷20份、聚丙二醇3份、氧化亚铜5份、无机磷酸盐25份、聚乙炔20份、锆质陶瓷粉3.5份、2-丙醇15份、正丁醇30份、锆砂40份、有机硅树脂乳液20份、准球形玻璃粉4份、铬黄10份、二氧化硅8份。

第二步：将聚氨酯、云母、硝化棉、滑石粉、二酚基丙烷投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在40℃下搅拌35min，搅拌速度110 r/min，再升温至50℃，加入聚丙二醇、氧化亚铜、无机磷酸盐、聚乙炔，继续搅拌45min，搅拌速度150 r/min。

第三步：升温至60℃，加入锆质陶瓷粉、2-丙醇、正丁醇、锆砂、有机硅树脂乳液，搅拌55min，搅拌速度200 r/min，升温至70℃，加入剩余原料，在250 r/min下搅拌2h，搅拌完全后投入研磨机中研磨48h，研磨分散至≤20μm细度；

第四步：基底用砂纸打磨粗糙后用汽油或丙酮清洗并晾干，刷涂后晾干15min，刷涂厚度为0.05mm厚，再在240℃烘箱中烘烤后固化成膜，烘烤时间为25min。

原料来源广泛，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，耐腐蚀，热反射率≥85%，耐风沙磨蚀性强；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，耐高温，冲击强度10N·m，柔韧性≤2mm；耐550℃高温，在300℃下4d不流挂、不回粘，耐磨性好，硬度≥0.6，60℃光泽度≥95%；热稳定性好，高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，附着力40MPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易疲劳，使用方便，耐候性好，工艺简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。

以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于步骤为：

2.根据权利要求1所述的液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：聚氨酯100份、云母14份、硝化棉3份、滑石粉7份、二酚基丙烷18份、聚丙二醇1份、氧化亚铜3份、无机磷酸盐15份、聚乙炔10份、锆质陶瓷粉2.5份、2-丙醇5份、正丁醇10份、锆砂30份、有机硅树脂乳液10份、准球形玻璃粉2份、铬黄8份、二氧化硅6份。

3.根据权利要求1所述的液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：聚氨酯100份、云母18份、硝化棉5份、滑石粉11份、二酚基丙烷22份、聚丙二醇5份、氧化亚铜7份、无机磷酸盐35份、聚乙炔30份、锆质陶瓷粉4.5份、2-丙醇25份、正丁醇50份、锆砂50份、有机硅树脂乳液30份、准球形玻璃粉6份、铬黄12份、二氧化硅10份。

4.根据权利要求1所述的液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：聚氨酯100份、云母16份、硝化棉4份、滑石粉9份、二酚基丙烷20份、聚丙二醇3份、氧化亚铜5份、无机磷酸盐25份、聚乙炔20份、锆质陶瓷粉3.5份、2-丙醇15份、正丁醇30份、锆砂40份、有机硅树脂乳液20份、准球形玻璃粉4份、铬黄10份、二氧化硅8份。

5.根据权利要求1所述的液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于：所述第三步中的研磨分散至≤20μm细度。

6.根据权利要求1所述的液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于：所述第四步中的刷涂厚度为0.01-0.1mm厚。

7.根据权利要求1所述的液氢箱外表面耐热涂料的制备方法，其特征在于：所述第四步中的烘烤时间为20-30min。