CN113683950A - 耐雨蚀涂层 - Google Patents

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吴倩颖
孙钰晶
袁厚呈
王健
冯飞
邹海民
张锡祥
张祥
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Abstract

本申请涉及一种耐雨蚀涂层，其包括底层、中间层和外层，底层，设置于待涂件的表面，中间层设置于底层上，外层设置于中间层上。底层的成分包括20‑25％异氰酸酯、15‑20％聚酯二元醇、5‑10％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％和溶剂50％。中间层的成分包括25‑30％异氰酸酯、20‑25％聚酯二元醇、10‑15％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂40％和紫外线吸收剂2％。外层的成分包括10‑15％异氰酸酯、10‑12％聚酯二元醇、4‑8％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂70％和紫外线吸收剂2％。本申请具有三层结构，外层具有良好的耐磨性能，其膜层总厚度可以达到80‑100微米，且有很高的断裂伸长率，能够抵挡住雨滴的冲击。

Description

耐雨蚀涂层
技术领域
本申请涉及有机玻璃的技术领域，特别是涉及一种耐雨蚀涂层。
背景技术
有机玻璃是一种通俗的名称，缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。是一种开发较早的重要热塑性塑料。航空有机玻璃是指用于飞机座舱盖、风挡、机舱、舷窗等部位的一种有机透明结构材料；它是以甲基丙烯酸甲酯为主体，用本体聚合方法制得的板状产品，经成型加工制成透明件后，安装到飞机上。
随着有机玻璃在民用和军用飞机上的广泛应用，有机玻璃自身耐磨性能很差，所以耐磨涂层对于有机玻璃来说显得尤为重要。现有的飞机玻璃耐磨涂层多为聚硅氧烷类的，该类涂层硬度高耐磨性能好，但是其厚度只有3-5微米，在军用飞机高速飞行中不能够抵挡注雨滴的冲击，雨滴冲击会使涂层碎裂剥落，且该类涂层不能够防静电，使用寿命会减少，无法满足实际的使用需求。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本申请实施例提供了一种耐雨蚀涂层。具体的技术方案如下：
第一方面，提供一种耐雨蚀涂层，其包括：底层，设置于待涂件的表面，底层的成分包括20-25％异氰酸酯、15-20％聚酯二元醇、5-10％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％和溶剂50％；中间层，设置于底层上，中间层的成分包括25-30％异氰酸酯、20-25％聚酯二元醇、10-15％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂40％和紫外线吸收剂2％；外层，设置于中间层上，外层的成分包括10-15％异氰酸酯、10-12％聚酯二元醇、4-8％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂70％和紫外线吸收剂2％。
在第一方面的第一种可能实现方式中，异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯。
在第一方面的第二种可能实现方式中，聚酯二元醇的分子量为650-1000。
在第一方面的第三种可能实现方式中，聚酯三元醇的分子量为100-600。
在第一方面的第四种可能实现方式中，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂。
在第一方面的第五种可能实现方式中，抗氧剂为抗氧剂1010。
在第一方面的第六种可能实现方式中，紫外线吸收剂为UV-328。
在第一方面的第七种可能实现方式中，底层的厚度为30-40微米。
在第一方面的第八种可能实现方式中，中间层的厚度为30-40微米。
在第一方面的第九种可能实现方式中，外层的厚度为5-8微米。
本申请与现有技术相比具有的优点有：
本申请的耐雨蚀涂层具有三层结构，外层具有良好的耐磨性能，其膜层总厚度可以达到80微米以上，且有很高的断裂伸长率，能够抵挡住雨滴的冲击，聚氨酯涂层还具有优异的耐候性，通过了GJB150.10A-2009中多项试验，可大幅增强飞机有机玻璃的耐磨性能，延长其使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请一实施例的耐雨蚀涂层的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，其示出了本申请一实施例的耐雨蚀涂层的示意图；如图所示，耐雨蚀涂层1包括底层2、中间层3和外层4。底层2、中间层3和外层4依次层叠设置于待涂件S的表面，形成三层涂层结构。待涂件S通常使用玻璃，但不以此为限。底层2的成分包括20-25％异氰酸酯、15-20％聚酯二元醇、5-10％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％和溶剂50％。在本实施例中，异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇的分子量为650-1000，聚酯三元醇的分子量为100-600，抗氧剂为抗氧剂1010，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂。由于底层2较软且附着力很好，底层2的厚度优选为30-40μm，例如为30μm、35μm或者40μm。
中间层3的成分包括25-30％异氰酸酯、20-25％聚酯二元醇、10-15％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂40％和紫外线吸收剂2％。在本实施例中，异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇的分子量为650-1000，聚酯三元醇的分子量为100-600，抗氧剂为抗氧剂1010，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，紫外线吸收剂为UV-328。由于中间层3较底层2交联度略微提高，提供了较高的模量，中间层3的厚度优选为30-40μm，例如为30μm、35μm或者40μm。
外层4的成分包括10-15％异氰酸酯、10-12％聚酯二元醇、4-8％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂70％和紫外线吸收剂2％。在本实施例中，异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇的分子量为650-1000，聚酯三元醇的分子量为100-600，抗氧剂为抗氧剂1010，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，紫外线吸收剂为UV-328。由于外层4交联最高，能够提高耐溶剂、耐磨性能，外层4的厚度优选为5-8μm，例如为5μm、6μm或者8μm。
本实施例的耐雨蚀涂层1具有三层结构，外层4具有良好的耐磨性能，其膜层总厚度可以达到80微米以上，且有很高的断裂伸长率，能够抵挡住雨滴的冲击，聚氨酯涂层还具有优异的耐候性，通过了GJB150.10A-2009中多项试验，可大幅增强飞机有机玻璃的耐磨性能，延长其使用寿命。
以下将结合具体实施例和对照例进一步说明本申请耐雨蚀涂层1的制备方法的有益效果。
实施例1
第一、制备底层涂料。
首先，选取底层2组分。底层2的成分包括：25％异氰酸酯、15％聚酯二元醇、7.5％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％，溶剂50％，紫外线吸收剂2％。其中异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇为分子量650-1000，聚酯三元醇分子量100-600，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，抗氧剂为抗氧剂1010，紫外线吸收剂为UV-328。
接着，制备底层涂料。先将聚酯二元醇线真空脱水，再加入异氰酸酯，在110摄氏度下反应2小时，将反应好的预聚物降至常温；再将聚酯三元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂，100摄氏度加热溶解；最后将反应好的预聚物和举止三元醇加入溶剂，搅拌均匀，形成底层涂料。
第二、制备中间层涂料。
首先，选取中间层3组分。中间层3的成分包括：25％异氰酸酯、20％聚酯二元醇、12.5％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％，溶剂40％，紫外线吸收剂2％。其中异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇为分子量650-1000，聚酯三元醇分子量100-600，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，抗氧剂为抗氧剂1010，紫外线吸收剂为UV-328。
接着，制备中间层涂料。先将聚酯二元醇线真空脱水，再加入异氰酸酯，在110摄氏度下反应2小时，将反应好的预聚物降至常温；再将聚酯三元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂，100摄氏度加热溶解；最后将反应好的预聚物和举止三元醇加入溶剂，搅拌均匀，形成中间层涂料。
第三、制备外层涂料。
首先，选取外层4组分。外层4的成分包括：10％异氰酸酯、12％聚酯二元醇、5.5％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％，溶剂70％，紫外线吸收剂2％。其中异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇为分子量650-1000，聚酯三元醇分子量100-600，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，抗氧剂为抗氧剂1010，紫外线吸收剂为UV-328。
接着，制备外层涂料。先将聚酯二元醇线真空脱水，再加入异氰酸酯，在110摄氏度下反应2小时，将反应好的预聚物降至常温；再将聚酯三元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂，100摄氏度加热溶解；最后将反应好的预聚物和举止三元醇加入溶剂，搅拌均匀待用，形成外层涂料。
第四、依次涂抹底层涂料、中间层涂料、外层涂料。
将底层涂料通过淋涂的方式将其淋涂在亚克力表面，80摄氏度固化18小时，冷却后，形成底层2，然后再按照相同的方法依次制作中间层3和外层4。
第五、测试涂层性能：
Figure BDA0003227141700000061
实施例2
第一、制备底层涂料。
首先，选取底层2组分。底层2的成分包括：20％异氰酸酯、20％聚酯二元醇、7.5％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％，溶剂50％，紫外线吸收剂2％。其中异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇为分子量650-1000，聚酯三元醇分子量100-600，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，抗氧剂为抗氧剂1010，紫外线吸收剂为UV-328。
接着，制备底层涂料。先将聚酯二元醇线真空脱水，再加入异氰酸酯，110摄氏度下反应2小时，将反应好的预聚物降至常温；再将聚酯三元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂，100摄氏度加热溶解；最后将反应好的预聚物和举止三元醇加入溶剂，搅拌均匀，形成底层涂料。
第二、制备中间层涂料。
首先，选取中间层3组分。中间层3的成分包括：27.5％异氰酸酯、20％聚酯二元醇、10％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％，溶剂40％，紫外线吸收剂2％。其中异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇为分子量650-1000，聚酯三元醇分子量100-600，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，抗氧剂为抗氧剂1010，紫外线吸收剂为UV-328。
接着，制备中间层涂料。先将聚酯二元醇线真空脱水，再加入异氰酸酯，110摄氏度下反应2小时，将反应好的预聚物降至常温；再将聚酯三元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂，100摄氏度加热溶解；最后将反应好的预聚物和举止三元醇加入溶剂，搅拌均匀，形成中间层涂料。
第三、制备外层涂料。
首先，选取外层4组分。外层4的成分包括：13.5％异氰酸酯、10％聚酯二元醇、4％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％，溶剂70％，紫外线吸收剂2％。其中异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯，聚酯二元醇为分子量650-1000，聚酯三元醇分子量100-600，溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂，抗氧剂为抗氧剂1010，紫外线吸收剂为UV-328。
接着，制备外层涂料。先将聚酯二元醇线真空脱水，再加入异氰酸酯，110摄氏度下反应2小时，将反应好的预聚物降至常温；再将聚酯三元醇、抗氧剂、紫外线吸收剂，100摄氏度加热溶解；最后将反应好的预聚物和举止三元醇加入溶剂，搅拌均匀，形成外层涂料。
第四、依次涂抹底层涂料、中间层涂料、外层涂料。
将底层涂料通过淋涂的方式将其淋涂在亚克力表面，80摄氏度固化18小时，冷却后，形成底层2，然后再按照相同的方法依次制作中间层3和外层4。
第五、测试涂层性能：
Figure BDA0003227141700000081
综上所述，本申请提供了一种耐雨蚀涂层，其具有三层结构，外层具有良好的耐磨性能，其膜层总厚度可以达到80微米以上，且有很高的断裂伸长率，能够抵挡住雨滴的冲击，聚氨酯涂层还具有优异的耐候性，通过了GJB150.10A-2009中多项试验，可大幅增强飞机有机玻璃的耐磨性能，延长其使用寿命。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐雨蚀涂层，其特征在于，包括：
底层，设置于待涂件的表面，所述底层的成分包括20-25％异氰酸酯、15-20％聚酯二元醇、5-10％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％和溶剂50％；
中间层，设置于所述底层上，所述中间层的成分包括25-30％异氰酸酯、20-25％聚酯二元醇、10-15％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂40％和紫外线吸收剂2％；
外层，设置于所述中间层上，所述外层的成分包括10-15％异氰酸酯、10-12％聚酯二元醇、4-8％聚酯三元醇、抗氧剂0.5％、溶剂70％和紫外线吸收剂2％。
2.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述异氰酸酯为二环己基甲烷-4，4-二异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述聚酯二元醇的分子量为650-1000。
4.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述聚酯三元醇的分子量为100-600。
5.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述溶剂为乙二醇丁醚乙酸脂。
6.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
7.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述紫外线吸收剂为UV-328。
8.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述底层的厚度为30-40微米。
9.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述中间层的厚度为30-40微米。
10.根据权利要求1所述的耐雨蚀涂层，其特征在于，所述外层的厚度为5-8微米。
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