CN109468059A - 一种火箭外表面涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种火箭外表面涂料的制备方法，原料为：二甲基二乙氧基硅烷、聚酰胺、甲苯二异氰酸酯、丁醇、二酚基丙烷、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯、聚氨酯、乙基溶纤剂、氧化锌、硅溶胶、异丙醇钛、热固性丙烯酸酯树脂、氯化钙、改性醇酸树脂乳液、白刚玉粉、铝粉浆、铬酐，研磨分散即得；25℃下表干4‑6h、实干20‑24h，抗静电；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，有良好物化性能，耐去污剂5‑7d不起泡、不脱落，高弹性；附着力1级，耐30℃蒸馏水7‑9d不生锈、不起泡，耐250‑450℃高温，耐化学腐蚀，耐盐水；高效节能，各个组分之间产生协同作用，去污性好，耐辐照，耐氢氧化钠溶液浸泡10‑14d不起泡。

Description

一种火箭外表面涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及航天用涂料，尤其涉及一种火箭外表面涂料的制备方法。
背景技术
阻隔性隔热保温涂料是通过低导热系数和高热阻来实现隔热保温的一种涂料。应用最广泛的阻隔性隔热保温涂料是复合硅酸盐隔热保温涂料。这类涂料是20世纪80年代末发展起来的，有不同的产品名称，如复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆型复合硅酸盐隔热涂料等。它是由无机和(或)有机粘结剂、隔热骨料(如海泡石、蛭石、珍珠岩粉等)和引气剂等制成的保温涂料。该类涂料的性能要求可参见GB/T17371—1998《硅酸盐复合绝热涂料》。复合硅酸盐隔热保温涂料虽然导热系数较低，成本也低，但干燥周期长，抗冲击能力弱，干燥收缩大，吸湿率大，粘结强度低、装饰效果较差等。这类涂料目前主要用于铸造模具、油罐和管道等的隔热。这种涂料目前还不能用于外墙外保温。将来通过改性，预期可用于外墙外保温系统。
反射隔热涂料是在铝基反射隔热涂料的基础上发展而来，通过选择合适的原料和配方等，制得高反射率涂层，反射太阳光来达到隔热目的。薄层隔热反射涂料是这类涂料的代表。它由基料、热反射颜填料和助剂等组成。这种薄层隔热反射涂料的热反射率高，一般在80%以上，隔热作用明显。但如上所述，颜色对热反射率有很大影响。另外，尽管薄层隔热反射涂料导热系数不高，自身热阻较大，但因涂膜厚度比较薄，总热阻有限，保温效果不大。可与其他保温材料配合使用。反射隔热保温涂料，涂料为单组分骨白色浆体，耐温幅度-30--120℃，具有高效、薄层、隔热保温、装饰、防水、防火、防腐、绝缘于一体的新型太空节能反射隔热保温涂料,涂料能在物体表面由封闭微珠将其连接在一起的三维网络陶瓷纤维状结构，涂料的绝热等级达到R-30.1，热反射率为90%，导热系数为0.04W/m.K，能有效抑制太阳和红外线的辐射热和传导热，隔热抑制效率可达90%左右，能保持70%物体空间里的热量不流失。ZS-1耐高温隔热保温涂料 耐高温隔热保温涂料都选用了纳米陶瓷空心微珠、硅铝纤维、各种反射材料为原料，耐温幅度-80—1500℃，可以直接面对火焰隔热保温，导热系数都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热抑制效率可达90%左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的散失，对低温物体可有效保冷并能抑制环境辐射热而引起的冷量损失，也可以防止物体冷凝的发生。
发明内容
本发明提供一种火箭外表面涂料的制备方法，解决现有航天用涂料干燥慢、附着力低、不耐高温和不耐腐蚀等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种火箭外表面涂料的制备方法，步骤为：
第一步：按照组份的质量份数配比称取二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺10-20份、甲苯二异氰酸酯5-25份、丁醇2-6份、二酚基丙烷10-20份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯10-30份、聚氨酯10-20份、乙基溶纤剂15-35份、氧化锌8-16份、硅溶胶5-25份、异丙醇钛15-25份、热固性丙烯酸酯树脂1.5-5.5份、氯化钙20-60份、改性醇酸树脂乳液40-60份、白刚玉粉2-6份、铝粉浆1-20份、铬酐0.3-0.7份；
第二步：将二甲基二乙氧基硅烷、聚酰胺、甲苯二异氰酸酯、丁醇投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在30-40℃下搅拌30-40min，搅拌速度90-100 r/min，再升温至40-50℃，加入二酚基丙烷、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯、聚氨酯、乙基溶纤剂，继续搅拌40-50min，搅拌速度100-120 r/min；
第三步：升温至50-60℃，加入氧化锌、硅溶胶、异丙醇钛、热固性丙烯酸酯树脂，搅拌50-60min，搅拌速度100-200 r/min，升温至60-80℃，加入剩余原料，在200-300 r/min下搅拌50-70min，搅拌完全后投入研磨机中研磨46-50h；
第四步：研磨均匀后用辊涂机涂布，涂布后晾干10-30min，再在200-220℃下烘烤后固化成膜。
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：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺10份、甲苯二异氰酸酯5份、丁醇2份、二酚基丙烷10份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯10份、聚氨酯10份、乙基溶纤剂15份、氧化锌8份、硅溶胶5份、异丙醇钛15份、热固性丙烯酸酯树脂1.5份、氯化钙20份、改性醇酸树脂乳液40份、白刚玉粉2份、铝粉浆1份、铬酐0.3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：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺20份、甲苯二异氰酸酯25份、丁醇6份、二酚基丙烷20份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯30份、聚氨酯20份、乙基溶纤剂35份、氧化锌16份、硅溶胶25份、异丙醇钛25份、热固性丙烯酸酯树脂5.5份、氯化钙60份、改性醇酸树脂乳液60份、白刚玉粉6份、铝粉浆20份、铬酐0.7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：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺15份、甲苯二异氰酸酯15份、丁醇4份、二酚基丙烷15份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯20份、聚氨酯15份、乙基溶纤剂25份、氧化锌12份、硅溶胶15份、异丙醇钛20份、热固性丙烯酸酯树脂3.5份、氯化钙40份、改性醇酸树脂乳液50份、白刚玉粉4份、铝粉浆10份、铬酐0.5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：所述第四步中的辊涂厚度为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2-3h。
本发明所述一种火箭外表面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，耐热耐高温，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，25℃下表干4-6h、实干20-24h，抗静电；2、各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，有良好物化性能，耐去污剂5-7d不起泡、不脱落，高弹性；3、附着力1级，耐30℃蒸馏水7-9d不生锈、不起泡，耐250-450℃高温，耐化学腐蚀，耐盐水；4、高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，去污性好，耐辐照，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，耐氢氧化钠溶液浸泡10-14d不起泡、不脱落，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：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺10份、甲苯二异氰酸酯5份、丁醇2份、二酚基丙烷10份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯10份、聚氨酯10份、乙基溶纤剂15份、氧化锌8份、硅溶胶5份、异丙醇钛15份、热固性丙烯酸酯树脂1.5份、氯化钙20份、改性醇酸树脂乳液40份、白刚玉粉2份、铝粉浆1份、铬酐0.3份。
第二步：将二甲基二乙氧基硅烷、聚酰胺、甲苯二异氰酸酯、丁醇投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在30℃下搅拌30min，搅拌速度90r/min，再升温至40℃，加入二酚基丙烷、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯、聚氨酯、乙基溶纤剂，继续搅拌40min，搅拌速度100 r/min。
第三步：升温至50℃，加入氧化锌、硅溶胶、异丙醇钛、热固性丙烯酸酯树脂，搅拌50min，搅拌速度100r/min，升温至60℃，加入剩余原料，在200r/min下搅拌50min，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：研磨均匀后用辊涂机涂布，辊涂厚度为0.01mm厚，涂布后晾干10min，再在200℃下烘烤后固化成膜，烘烤时间为2h。
原料来源广泛，耐热耐高温，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，25℃下表干6h、实干24h，抗静电；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，有良好物化性能，耐去污剂5d不起泡、不脱落，高弹性；附着力1级，耐30℃蒸馏水7d不生锈、不起泡，耐250℃高温，耐化学腐蚀，耐盐水；高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，去污性好，耐辐照，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，耐氢氧化钠溶液浸泡10d不起泡、不脱落，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：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺20份、甲苯二异氰酸酯25份、丁醇6份、二酚基丙烷20份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯30份、聚氨酯20份、乙基溶纤剂35份、氧化锌16份、硅溶胶25份、异丙醇钛25份、热固性丙烯酸酯树脂5.5份、氯化钙60份、改性醇酸树脂乳液60份、白刚玉粉6份、铝粉浆20份、铬酐0.7份。
第二步：将二甲基二乙氧基硅烷、聚酰胺、甲苯二异氰酸酯、丁醇投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在40℃下搅拌40min，搅拌速度100 r/min，再升温至50℃，加入二酚基丙烷、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯、聚氨酯、乙基溶纤剂，继续搅拌50min，搅拌速度120 r/min。
第三步：升温至60℃，加入氧化锌、硅溶胶、异丙醇钛、热固性丙烯酸酯树脂，搅拌60min，搅拌速度200 r/min，升温至80℃，加入剩余原料，在300 r/min下搅拌70min，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：研磨均匀后用辊涂机涂布，辊涂厚度为0.1mm厚，涂布后晾干30min，再在220℃下烘烤后固化成膜，烘烤时间为3h。
原料来源广泛，耐热耐高温，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，25℃下表干5h、实干22h，抗静电；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，有良好物化性能，耐去污剂6d不起泡、不脱落，高弹性；附着力1级，耐30℃蒸馏水8d不生锈、不起泡，耐350℃高温，耐化学腐蚀，耐盐水；高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，去污性好，耐辐照，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，耐氢氧化钠溶液浸泡12d不起泡、不脱落，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：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺15份、甲苯二异氰酸酯15份、丁醇4份、二酚基丙烷15份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯20份、聚氨酯15份、乙基溶纤剂25份、氧化锌12份、硅溶胶15份、异丙醇钛20份、热固性丙烯酸酯树脂3.5份、氯化钙40份、改性醇酸树脂乳液50份、白刚玉粉4份、铝粉浆10份、铬酐0.5份。
第二步：将二甲基二乙氧基硅烷、聚酰胺、甲苯二异氰酸酯、丁醇投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在35℃下搅拌35min，搅拌速度95 r/min，再升温至45℃，加入二酚基丙烷、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯、聚氨酯、乙基溶纤剂，继续搅拌45min，搅拌速度110 r/min。
第三步：升温至55℃，加入氧化锌、硅溶胶、异丙醇钛、热固性丙烯酸酯树脂，搅拌55min，搅拌速度150 r/min，升温至70℃，加入剩余原料，在250 r/min下搅拌60min，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：研磨均匀后用辊涂机涂布，辊涂厚度为0.05mm厚，涂布后晾干20min，再在210℃下烘烤后固化成膜，烘烤时间为2.5h。
原料来源广泛，耐热耐高温，成本低廉，产品强韧，疲劳寿命高，25℃下表干4h、实干20h，抗静电；各个组分之间具有协同作用，耐磨性和弹性优良，有良好物化性能，耐去污剂7d不起泡、不脱落，高弹性；附着力1级，耐30℃蒸馏水9d不生锈、不起泡，耐450℃高温，耐化学腐蚀，耐盐水；高效节能，可以精确制备，各个组分之间产生协同作用，去污性好，耐辐照，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，耐氢氧化钠溶液浸泡14d不起泡、不脱落，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 (7)

1.一种火箭外表面涂料的制备方法，其特征在于步骤为：
第一步：按照组份的质量份数配比称取二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺10-20份、甲苯二异氰酸酯5-25份、丁醇2-6份、二酚基丙烷10-20份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯10-30份、聚氨酯10-20份、乙基溶纤剂15-35份、氧化锌8-16份、硅溶胶5-25份、异丙醇钛15-25份、热固性丙烯酸酯树脂1.5-5.5份、氯化钙20-60份、改性醇酸树脂乳液40-60份、白刚玉粉2-6份、铝粉浆1-20份、铬酐0.3-0.7份；
第二步：将二甲基二乙氧基硅烷、聚酰胺、甲苯二异氰酸酯、丁醇投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，在30-40℃下搅拌30-40min，搅拌速度90-100 r/min，再升温至40-50℃，加入二酚基丙烷、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯、聚氨酯、乙基溶纤剂，继续搅拌40-50min，搅拌速度100-120 r/min；
第三步：升温至50-60℃，加入氧化锌、硅溶胶、异丙醇钛、热固性丙烯酸酯树脂，搅拌50-60min，搅拌速度100-200 r/min，升温至60-80℃，加入剩余原料，在200-300 r/min下搅拌50-70min，搅拌完全后投入研磨机中研磨46-50h；
第四步：研磨均匀后用辊涂机涂布，涂布后晾干10-30min，再在200-220℃下烘烤后固化成膜。
2.根据权利要求1所述的火箭外表面涂料的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺10份、甲苯二异氰酸酯5份、丁醇2份、二酚基丙烷10份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯10份、聚氨酯10份、乙基溶纤剂15份、氧化锌8份、硅溶胶5份、异丙醇钛15份、热固性丙烯酸酯树脂1.5份、氯化钙20份、改性醇酸树脂乳液40份、白刚玉粉2份、铝粉浆1份、铬酐0.3份。
3.根据权利要求1所述的火箭外表面涂料的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺20份、甲苯二异氰酸酯25份、丁醇6份、二酚基丙烷20份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯30份、聚氨酯20份、乙基溶纤剂35份、氧化锌16份、硅溶胶25份、异丙醇钛25份、热固性丙烯酸酯树脂5.5份、氯化钙60份、改性醇酸树脂乳液60份、白刚玉粉6份、铝粉浆20份、铬酐0.7份。
4.根据权利要求1所述的火箭外表面涂料的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：二甲基二乙氧基硅烷100份、聚酰胺15份、甲苯二异氰酸酯15份、丁醇4份、二酚基丙烷15份、三（丙烯酰氧乙基）异氰酸酯20份、聚氨酯15份、乙基溶纤剂25份、氧化锌12份、硅溶胶15份、异丙醇钛20份、热固性丙烯酸酯树脂3.5份、氯化钙40份、改性醇酸树脂乳液50份、白刚玉粉4份、铝粉浆10份、铬酐0.5份。
5.根据权利要求1所述的火箭外表面涂料的制备方法，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所述的火箭外表面涂料的制备方法，其特征在于：所述第四步中的辊涂厚度为0.01-0.1mm厚。
7.根据权利要求1所述的火箭外表面涂料的制备方法，其特征在于：所述第四步中的烘烤时间为2-3h。
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