CN116478598A - 耐高温雷达波吸收涂料及其喷涂工艺 - Google Patents

耐高温雷达波吸收涂料及其喷涂工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，提出了耐高温雷达波吸收涂料及其喷涂工艺，包括底层漆、中间层漆和面层漆，所述底层漆为环氧锌黄底层漆，所述中间层漆包括A组分和B组分，所述A组分包括第一环氧树脂、分散剂、流平剂、二甲苯、正丁醇、消泡剂、导电银粉、导电铜粉；所述B组分包括聚酰胺、二甲苯、正丁醇；所述面层漆包括C组分和D组分，所述C组分包括第二环氧树脂、分散剂、流平剂、二甲苯、正丁醇、消泡剂、耐高温树脂、吸波粉；所述D组分包括聚酰胺、二甲苯、正丁醇。通过上述技术方案，解决了相关技术中吸波材料耐高温性差的问题。

Description

耐高温雷达波吸收涂料及其喷涂工艺
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体的，涉及耐高温雷达波吸收涂料及其喷涂工艺。
背景技术
雷达吸波涂料是一种通过吸收电磁波降低信号降低目标被识别和发现概率的功能性材料，涂覆在雷达上实现隐身功能。吸波涂料分为厘米波、毫米波以及兼容型，三种涂料喷涂厚度都比较厚，且上重较大。就常规的厘米波涂料而言，喷涂厚度为1.0±0.1mm，面密度在3.5公斤/平方。
常规吸波涂料采用纯环氧体系，耐高温性较差，一般只能耐到200℃左右高温，由于装备发动机排气口、飞机机尾罩等部位通常能达到300-320℃左右，常规吸波涂料在这温度下很容易脱落，从而影响其隐身功能的发挥。
发明内容
本发明提出耐高温雷达波吸收涂料及其喷涂工艺，解决了相关技术中吸波材料耐高温性差的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出了一种耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，
所述底层漆为环氧锌黄底层漆，
所述中间层漆包括A组分和B组分，
所述A组分包括以下重量份的组分：
第一环氧树脂40-60份，分散剂0.01-0.05份，流平剂0.01-0.05份，二甲苯10-15份，正丁醇5-10份，消泡剂0.01-0.05份，导电银粉20-30份，导电铜粉20-30份；
所述B组分包括以下重量份的组分：
聚酰胺30-60份，二甲苯30-50份，正丁醇20-30份；
所述面层漆包括C组分和D组分，
所述C组分包括以下重量份的组分：
第二环氧树脂5-10份，分散剂0.01-0.05份，流平剂0.01-0.05份，二甲苯10-15份，正丁醇5-10份，消泡剂0.01-0.05份，耐高温树脂5-10份，吸波粉75-85份；
所述D组分包括以下重量份的组分：
聚酰胺30-60份，二甲苯30-50份，正丁醇20-30份。
本发明中，底层漆选用环氧锌黄底漆，耐温性更佳，且该底漆对底材的通用性好。
作为进一步的技术方案，所述A组分和所述B组分的质量比为3-6:1。
作为进一步的技术方案，所述A组分和所述B组分的质量比为5:1。
作为进一步的技术方案，所述C组分和所述D组分的质量比为10-15:1。
作为进一步的技术方案，所述C组分和所述D组分的质量比为12.5:1。
作为进一步的技术方案，所述第一环氧树脂为环氧树脂901或环氧树脂904，所述第二环氧树脂为环氧树脂E51、环氧树脂E44、环氧树脂E56中的一种。
作为进一步的技术方案，所述第一环氧树脂为环氧树脂901，所述第二环氧树脂为环氧树脂E51。
本发明中，中间层漆中加入环氧树脂901，面层漆中加入环氧树脂E51，与耐高温树脂协同，进一步提高了吸波材料的耐高温性。
作为进一步的技术方案，所述耐高温树脂为有机硅树脂。
作为进一步的技术方案，所述有机硅树脂为SJ-188树脂或SJ-804树脂。
作为进一步的技术方案，所述有机硅树脂为SJ-188树脂。
本发明中，有机硅树脂为SJ-188时，与环氧树脂E51的协同作用更好，更进一步地提高了吸波材料的耐高温性，同时，还提高了吸波材料涂层的柔韧性和耐冲击性。
本发明还提出了所述的耐高温雷达波吸收涂料的涂装工艺，包括以下步骤：
S1、喷涂底层漆，形成第一底漆层；
S2、在第一底漆层上表面喷涂中间层漆，形成中间层；
S3、在中间层上表面喷涂底层漆，形成第二底漆层；
S4、在第二底漆层上表面喷涂面层漆，形成面层，得到耐高温雷达吸波涂层。
作为进一步的技术方案，所述耐高温雷达吸波涂层的总厚度为400-500μm。
作为进一步的技术方案，所述第一底漆层的厚度为20-40μm；
作为进一步的技术方案，所述中间层的厚度为5-15μm；
作为进一步的技术方案，所述第二底漆层的厚度为20-40μm；
作为进一步的技术方案，所述面层的厚度为355-405μm。
作为进一步的技术方案，包括以下步骤：所述底层漆、中间层漆、面层漆的喷涂均采用湿碰湿喷涂工艺。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，雷达波涂料包括底层漆、中间层漆和面层漆，通过对底层漆、中间层漆和面层漆的组成进行优化设计，底层漆为环氧锌黄底漆，中间层漆中加入第一环氧树脂，面层漆中加入第二环氧树脂和耐高温树脂，三种漆相互协同，显著提高了雷达波涂料的耐高温性，得到的雷达波涂料耐温性≥320℃，有效解决了现有技术中吸波材料耐高温性差的问题。
2、本发明中，中间层漆中加入导电铜粉和导电银粉，面层漆加入吸波粉，导电铜粉、导电银粉和吸波粉协同，利用电导率和磁导率结合，提高了雷达波吸收涂料的吸波性能。
3、本发明雷达波涂料的涂装工艺中，采用双底涂设计，中间层加入导电铜粉和导电银粉，相当于夹杂导电层，与吸波层协同，形成雷达反射和陷阱结构，进一步提高了雷达波吸收涂料的吸波性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例1的耐高温雷达波吸收涂料涂装后在8-15GHz厘米波段的雷达吸收图；
图2为本发明实施例1的耐高温雷达波吸收涂料涂装后在15-18GHz厘米波段的雷达吸收图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例及对比例中，
环氧锌黄底漆：型号为通用型，厂家为上海开林兰林防腐科技有限公司；
环氧富锌底漆：型号为Barrier80，厂家为佐敦涂料(张家港)有限公司；
环氧磷酸锌底漆：型号为快干型，厂家为佐敦涂料(张家港)有限公司；
导电银粉，型号为NO-M-004-2，平均粒径为200nm，厂家为上海乃欧纳米科技有限公司；
导电铜粉，货号为NO-M-002-2，平均粒径为200nm，厂家为上海乃欧纳米科技有限公司；
吸波粉为纳米铁粉，货号为NO-M-005-1，平均粒径为50nm，厂家为上海乃欧纳米科技有限公司。
实施例1
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将40份环氧树脂901、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入20份导电银粉、30份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将30份聚酰胺650、30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比3:1混合，得到面层漆；
面层漆：将5份环氧树脂E51、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK066、5份SJ-188树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入75份吸波粉分散均匀，得到C组分，将30份聚酰胺650与30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比10:1混合，得到面层漆。
实施例2
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将60份环氧树脂901、0.05份分散剂P104S、0.05份流平剂BYK320、15份二甲苯、5份正丁醇、0.05份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入30份导电银粉、20份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将60份聚酰胺650、50份二甲苯混合均匀后加入20份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比6:1混合，得到面层漆；
面层漆：将10份环氧树脂E51、0.05份分散剂P104S、0.05份流平剂BYK320、15份二甲苯、5份正丁醇、0.05份消泡剂BYK066、10份SJ-188树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入85份吸波粉分散均匀，得到C组分，将60份聚酰胺650与50份二甲苯混合均匀后加入20份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比15:1混合，得到面层漆。
实施例3
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将40份环氧树脂904、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入20份导电银粉、30份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将30份聚酰胺650、30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比3:1混合，得到面层漆；
面层漆：将5份环氧树脂E51、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK066、5份SJ-188树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入75份吸波粉分散均匀，得到C组分，将30份聚酰胺650与30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比10:1混合，得到面层漆。
实施例4
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将40份环氧树脂901、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入20份导电银粉、30份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将30份聚酰胺650、30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比3:1混合，得到面层漆；
面层漆：将5份环氧树脂E56、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK066、5份SJ-188树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入75份吸波粉分散均匀，得到C组分，将30份聚酰胺650与30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比10:1混合，得到面层漆。
实施例5
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将40份环氧树脂901、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入20份导电银粉、30份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将30份聚酰胺650、30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比3:1混合，得到面层漆；
面层漆：将5份环氧树脂E44、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK066、5份SJ-188树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入75份吸波粉分散均匀，得到C组分，将30份聚酰胺650与30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比10:1混合，得到面层漆。
实施例6
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将40份环氧树脂901、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入20份导电银粉、30份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将30份聚酰胺650、30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比3:1混合，得到面层漆；
面层漆：将5份环氧树脂E51、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK066、5份SJ-804树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入75份吸波粉分散均匀，得到C组分，将30份聚酰胺650与30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比10:1混合，得到面层漆。
实施例7
耐高温雷达波吸收涂料，包括底层漆、中间层漆和面层漆，底层漆的原料为环氧锌黄底漆，
中间层漆：将40份环氧树脂901、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK-066倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入20份导电银粉、30份导电铜粉分散均匀，得到A组分，将30份B组分包括聚酰胺650、30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，将A组分和B组分以质量比5:1混合，得到面层漆；
面层漆：将5份环氧树脂E51、0.01份分散剂P104S、0.01份流平剂BYK320、10份二甲苯、10份正丁醇、0.01份消泡剂BYK066、5份SJ-188树脂倒入拉缸，用分散机搅拌均匀，加入75份吸波粉分散均匀，得到C组分，将30份聚酰胺650与30份二甲苯混合均匀后加入30份正丁醇搅拌均匀，得到D组分，将C组分和D组分以质量比12.5:1混合，得到面层漆。
对比例1
与实施例1的区别仅在于底层漆的原料为环氧富锌底漆。
对比例2
与实施例1的区别仅在于底层漆的原料为环氧磷酸锌底漆。
对实施例1-7及对比例1-2的耐高温吸波涂料进行如下性能测试：
(1)耐高温性：按照GB/T1735-2009《色漆和清漆耐热性的测定》中规定的方法，测试样品的耐高温性；
(2)柔韧性：按照GB/T 1731-2020《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》中规定的方法，测试样品的柔韧性；
(3)耐冲击性：按照GB/T 1732-2020《漆膜耐冲击性测定法》中规定的方法，测试样品的耐冲击性；
测试结果如下表所示：
表1实施例1-7及对比例1-2的耐高温吸波涂料的性能测试结果
从表1中可以看出，实施例1-7的耐高温吸波涂料的耐高温性达到320℃以上，柔韧性在3mm以下，耐冲击性达到60cm以上，具有良好的耐高温性、柔韧性和耐冲击性。
与实施例1相比，实施例3-6的耐高温吸波涂料的耐高温性相对较低、柔韧性和耐冲击性较差，说明本发明中，中间层漆中加入环氧树脂901，面层漆中加入环氧树脂E51，与SJ-188树脂协同，进一步提高了吸波材料的耐高温性、柔韧性和耐冲击性。
实施例1的耐高温吸波涂料的性能检测结果如下表：
表2实施例1的耐高温吸波涂料性能检测结果
从表2中可以看出，实施例1的耐高温吸波涂料耐温性、粘度、附着力、冲击性、柔韧性以及干燥时间等性能均符合雷达波吸收涂料的技术指标。
实施例1-7的耐高温吸波涂料的涂装工艺，包括以下步骤：
(1)底涂的喷涂：将底层漆加稀释剂稀释到合适的喷涂粘度，采用湿碰湿两道工艺喷涂，喷涂干膜厚度为30μm；
(2)中间层的喷涂：将中间层加稀释剂稀释到合适的喷涂粘度，采用湿碰湿两道工艺喷涂，喷涂干膜厚度为10μm；
(3)二道底涂的喷涂：将底层漆加加稀释剂稀释到合适的喷涂粘度，采用湿碰湿两道工艺喷涂，喷涂干膜厚度为30μm；
(4)面层的喷涂：将面层漆加稀释剂稀释到合适的喷涂粘度，采用湿碰湿两道工艺喷涂，喷涂干膜厚度为380±20μm。
步骤(1)～(4)中合适的喷涂粘度为20～30s(以涂-4粘度计测量)。
实施例1的耐高温吸波涂料按照上述涂装工艺进行涂装后，进行雷达波吸收测试，测试方法为RCS法，测试频率为8-18GHz，样品尺寸为30*30cm，测试结果如图1-2所示。
从图1-2中可以看出，实施例1的耐高温吸波涂料涂装后，在8-18GHz厘米波段雷达吸收都能小于-8dB，能满足雷达波吸收涂料的军标要求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐高温雷达波吸收涂料，其特征在于，包括底层漆、中间层漆和面层漆，
所述底层漆为环氧锌黄底层漆，
所述中间层漆包括A组分和B组分，
所述A组分包括以下重量份的组分：
第一环氧树脂40-60份，分散剂0.01-0.05份，流平剂0.01-0.05份，二甲苯10-15份，正丁醇5-10份，消泡剂0.01-0.05份，导电银粉20-30份，导电铜粉20-30份；
所述B组分包括以下重量份的组分：
聚酰胺30-60份，二甲苯30-50份，正丁醇20-30份；
所述面层漆包括C组分和D组分，
所述C组分包括以下重量份的组分：
第二环氧树脂5-10份，分散剂0.01-0.05份，流平剂0.01-0.05份，二甲苯10-15份，正丁醇5-10份，消泡剂0.01-0.05份，耐高温树脂5-10份，吸波粉75-85份；
所述D组分包括以下重量份的组分：
聚酰胺30-60份，二甲苯30-50份，正丁醇20-30份。
2.根据权利要求1所述的耐高温雷达波吸收涂料，其特征在于，所述A组分和所述B组分的质量比为3-6:1；
优选地，所述A组分和所述B组分的质量比为5:1。
3.根据权利要求1所述的耐高温雷达波吸收涂料，其特征在于，所述C组分和所述D组分的质量比为10-15:1；
优选地，所述C组分和所述D组分的质量比为12.5:1。
4.根据权利要求1所述的耐高温雷达波吸收涂料，其特征在于，所述第一环氧树脂为环氧树脂901或环氧树脂904，所述第二环氧树脂为环氧树脂E51、环氧树脂E44、环氧树脂E56中的一种；
优选地，所述第一环氧树脂为环氧树脂901，所述第二环氧树脂为环氧树脂E51。
5.根据权利要求1所述的耐高温雷达波吸收涂料，其特征在于，所述耐高温树脂为有机硅树脂。
6.根据权利要求5所述的耐高温雷达波吸收涂料，其特征在于，所述有机硅树脂为SJ-188树脂或SJ-804树脂；
优选地，所述有机硅树脂为SJ-188树脂。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的耐高温雷达波吸收涂料的涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、喷涂底层漆，形成第一底漆层；
S2、在第一底漆层上表面喷涂中间层漆，形成中间层；
S3、在中间层上表面喷涂底层漆，形成第二底漆层；
S4、在第二底漆层上表面喷涂面层漆，形成面层，得到耐高温雷达吸波涂层。
8.根据权利要求7所述的耐高温雷达波吸收涂料的涂装工艺，其特征在于，所述耐高温雷达吸波涂层的总厚度为400-500μm。
9.根据权利要求8所述的耐高温雷达波吸收涂料的涂装工艺，其特征在于，所述第一底漆层的厚度为20-40μm；
优选地，所述中间层的厚度为5-15μm；
优选地，所述第二底漆层的厚度为20-40μm；
优选地，所述面层的厚度为355-405μm。
10.根据权利要求8所述的耐高温雷达波吸收涂料的涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤：所述底层漆、中间层漆、面层漆的喷涂均采用湿碰湿喷涂工艺。
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