CN116790146A - 一种航空防腐用着色铝涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空涂料技术领域，尤其涉及一种航空防腐用着色铝涂料及其制备方法，涂料包括底层涂料和面层涂料，底层涂料由第一高温相变材料和树脂漆组成，面层涂料由第二高温相变材料和陶瓷漆组成；制备方法包括：步骤S1，确定涂料的工作环境温变等级，步骤S2，确定底层和面层涂料各组份配比，步骤S3，计算底涂与面涂单位焓值并计算单位焓值差距程度，步骤S4，确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比，步骤S5，在涂层焓值比超差时，调整第一高温相变材料或第二高温相变材料的配比，步骤S6，调整配比后重新确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度，步骤S7，按配比制备底层涂料与面层涂料，本发明涂料提高了机身面层涂料的耐高温性和耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及航空涂料技术领域，尤其涉及一种航空防腐用着色铝涂料及其制备方法。
背景技术
由于传统的耐高温防腐涂料一些缺陷，一是耐温不够，二是属于有机改性的材料，高温下抗腐蚀力差，导致我国很多生产设备工艺上无法使用，设备金属等腐蚀严重；相变材料具有储热密度大、储热容器体积小、热效率高等优点，混合如相变材料涂料可以有效解决耐高温和耐腐蚀的问题。
中国专利公开号：CN106590422A公开了一种航空材料用防锈耐高温涂料及其制备方法，原料为：煤焦油沥青、锌黄、银浆粉、对甲苯磺酰氯、碳酸锌、钛白粉、聚苯乙烯树脂、磷酸锌、玻璃粉、三聚氰胺、二苯醚树脂、环己酮、重铬酸钾和催干剂；产品附着力1级，高温不干裂和脱落，干燥快，200℃下干燥80～120min即可，耐盐无腐蚀30～70d；摆杆硬度8-10，涂层光亮，平整光滑，具有良好的热态强度及介电性能，细度20-40μm；耐1000-1400℃高温不脱落，对金属不腐蚀，柔韧性0.5～2.5mm；涂膜牢固，保护钢材不氧化，不脱碳，耐水、耐酸碱且抗低温，在盐酸、氢氧化钠和氯化钠中浸泡4～8个月无变化。由此可见，所述航空材料用防锈耐高温涂料及其制备方法存在以下问题：涂料在机身工作状态变更或环境温度激变情况下由于温差变化大造成的涂料物理状态变化，涂装性能差，易开裂问题。
发明内容
为此，本发明提供一种航空防腐用着色铝涂料及其制备方法，用以克服现有技术中涂料由于温差变化大造成的涂料涂装性能差易开裂问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种航空防腐用着色铝涂料，包括：
底层涂料，由第一高温相变材料和树脂漆组成，其中第一高温相变材料由绿层硅铈钛矿粉料、二氧化钛粉料、硫酸钠、铝粉、润滑剂和偶联剂组成；
面层涂料，由第二高温相变材料和陶瓷漆组成，其中第二高温相变材料由高纯度铝、铝铜中间合金、高纯度镁和高纯度锌组成；
其中，所述第一高温相变材料各组分的质量份为：绿层硅铈钛矿粉料20～30份、二氧化钛粉料10～20份、硫酸钠20～30份、铝粉40～50份；
所述第二高温相变材料各组分的质量份为：高纯度铝30～40份、铝铜中间合金40～50份、高纯度镁5～10份、高纯度锌10～15份；
其中，第一高温相变材料各组份质量份和为100份，第二高温相变材料各组份质量份和为100份；所述底层涂料的配比为第一高温相变材料20～80份，树脂漆200份；所述面层涂料的配比为第二高温相变材料10～30份，树脂漆150份。
进一步地，所述第一高温相变材料各组的颗粒直径为0.025mm～0.045mm，所述第二高温相变材料各组份的颗粒直径为0.053mm～0.075mm。
另一方面，本发明还提供一种航空防腐用着色铝涂料的制备方法，包括：
步骤S1，根据需求机身的标准飞行高度范围，确定航空防腐用着色铝涂料的工作环境温变等级；
步骤S2，根据所述步骤S1确定的工作环境温变等级确定底层涂料各组份配比，并根据底层涂料中各组份配比确定面层涂料各组份配比；
步骤S3，根据所述步骤S2确定的底层涂料中第一高温相变材料质量份数确定底层涂料的底涂单位焓值，根据面层涂料中第二高温相变材料质量份数确定面层涂料的面涂单位焓值，并计算底涂单位焓值与面涂单位焓值的差距程度；
步骤S4，根据所述差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比；
步骤S5，根据所述步骤S4确定的涂刷厚度比，计算底涂当量单位焓值以及面涂当量单位焓值，在涂层焓值比超差条件下，调整第一高温相变材料或第二高温相变材料的配比；
步骤S6，计算调整配比后的涂料整体单位焓值，并根据整体单位焓值与设定的涂料焓值标准确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度；
步骤S7，按配比制备底层涂料与面层涂料；
其中，所述单位焓值为在单位面积和单位厚度下的各材料的焓值，所述涂层焓值比超差条件为面涂单位焓值小于底涂单位焓值，或面涂单位焓值大于2倍底涂单位焓值。
进一步地，在所述步骤S1中，确定航空防腐用着色铝涂料的工作环境温变等级具体过程包括：
步骤S11，根据需求机身的标准飞行高度最大值，以及在常规飞行情况下温度的最大值和风速最大值，确定飞机在上升过程中的最大飞行速度和时间；
步骤S12，根据所述最大飞行速度和时间，确定飞机外部的温度变化值并根据温度变化值确定工作环境温变等级。
进一步地，在所述步骤S2中，根据所述工作环境温变等级从底层涂料各组份的若干配比中确定对应的第一配比；
根据底层涂料各组份的所述第一配比从面层涂料各组份的若干配比中确定对应的第二配比。
进一步地，在所述步骤S3中，根据第一高温相变材料质量份数以及第一高温相变材料的单位质量焓值计算底涂单位焓值，根据第二高温相变材料质量份数以及第二高温相变材料的单位质量焓值计算面涂单位焓值，并根据底涂单位焓值与面涂单位焓值作差得到所述差距程度。
进一步地，在所述步骤S4中，根据所述差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比，
若为第一差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1∶1；
若为第二差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1∶1.5；
若为第三差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1∶2。
进一步地，在所述步骤S4中，各差距程度满足条件为：
所述第一差距程度满足所述面涂单位焓值大于所述底涂单位焓值且小于等于1.2倍的底涂单位焓值；
所述第二差距程度满足所述面涂单位焓值大于1.2底涂单位焓值且小于等于1.5倍的底涂单位焓值；
所述第三差距程度满足所述面涂单位焓值大于1.5倍的底涂单位焓值且小于2倍的底涂单位焓值。
进一步地，在所述步骤S5中，所述底涂当量单位焓值根据底涂涂层占比与所述底涂单位焓值，所述面涂当量单位焓值根据面涂涂层占比与所述面涂单位焓值；
若为第一超差条件，则调整所述第一高温相变材料，减少铝粉份数，增加硫酸钠份数；
若为第二超差条件，则调整所述第二高温相变材料，减少铝铜中间合金份数，增加高纯度锌或者高纯度镁份数；
其中，所述底涂涂层占比与所述面涂涂层占比的和为1，且，底涂涂层占比与面涂涂层占比的比值为所述底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比；
所述涂层焓值比为面涂当量单位焓值与底涂当量单位焓值的比值，所述第一超差条件为涂层焓值比小于1；所述第二超差条件为比值大于2。
进一步地，在所述步骤S6中，重新确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度的具体过程为：
步骤S61，调整配比后重新对检测底层涂料与面层涂料进行DSC测试，得到底层涂料与面层涂料的单位焓值；
步骤S62，根据涂刷厚度比分别计算调整后的底涂当量单位焓值以及面涂当量单位焓值，并做和计算得到涂料整体单位焓值；
步骤S63，根据调整后的涂料整体单位焓值与所述涂料焓值标准确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度；
其中，所述涂料焓值标准由工作环境温变等级确定。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明涂料的面层涂料具有耐高温性能，在飞行温度较高和飞行过程中风速较快条件下，飞机加速上升过程中机身外部摩擦产生的大量热，面层涂料可以不发生形变，并将一部分热量储存与内部隔离开，底层涂料将面层涂料无法隔离存储的热量进行存储并与机身隔离，进一步避免机身金属温度过高；在飞机未工作时，面漆减少了机场的空气湿度和空气中其他杂质对机身的腐蚀。
进一步地，本发明中第一高温相变材料各组颗粒直径小于第二高温相变材料各组颗粒直径，可以使得底层涂料与机身表面更加贴合，减少气泡或者涂料未附着的地方，并使得底层涂料表面更加平整，使得面层涂料和底层涂料贴合度更高，进一步保证了涂料的耐高温性，同时保证了涂料的耐腐蚀性。
进一步地，在本发明涂料制备方法中，在确定涂料各部分配比的时候，根据机身的标准飞行高度最大值，以及在常规飞行情况下温度的最大值和风速最大值进行确定，确保涂料可以在不同恶劣状况下仍可以保证耐高温和耐腐蚀性。
进一步地，在本发明涂料制备方法中，确定底涂单位焓值与面涂单位焓值的差距程度，由于焓值差过大可能造成底涂与面涂间产生相差较大的形变，从而影响底涂与面涂的结合，通过判断涂层焓值比是否超差，能够保证底涂与面涂之间在温变时的形变保持在较为同步的状态，同时，为后续确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比提供数据基础，保证了涂料的防腐性与耐高温性。
进一步地，在本发明涂料制备方法中，根据不同的差距程度确定不同的底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比，可以避免面漆使用量大于实际需要量，减少浪费，降低涂料的制造成本。
进一步地，确定不同的焓值差距程度，根据不同的焓值差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比，一方面通过涂刷厚度比调整底涂与面涂的焓值差距程度，能够使底涂与面涂的温度变化更加同步，并且通过初步估计底涂与面涂的，为降低涂料制造成本提供基础。
进一步地，在本发明涂料制备方法中，根据不同的焓值超差情况，对第一高温相变材料或第二高温相变材料组分配比进行调整，保证了涂料在具体工作环境下的耐高温性和耐腐蚀性。
进一步地，在本发明涂料制备方法中，在调整第一高温相变材料或第二高温相变材料组分配比后重新检测底层涂料与面层涂料的单位焓值，并重新确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度，进一步保证了涂料在工作环境中的耐高温性和耐腐蚀性。
附图说明
图1为本发明实施例航空防腐用着色铝涂料的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例步骤S6的具体流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种航空防腐用着色铝涂料，包括：
底层涂料，由第一高温相变材料和树脂漆组成，其中第一高温相变材料由绿层硅铈钛矿粉料、二氧化钛粉料、硫酸钠、铝粉、润滑剂和偶联剂组成；
面层涂料，由第二高温相变材料和陶瓷漆组成，其中第二高温相变材料由高纯度铝、铝铜中间合金、高纯度镁和高纯度锌组成；
其中，所述第一高温相变材料各组分的质量份为：绿层硅铈钛矿粉料20～30份、二氧化钛粉料10～20份、硫酸钠20～30份、铝粉40～50份；
所述第二高温相变材料各组分的质量份为：高纯度铝30～40份、铝铜中间合金40～50份、高纯度镁5～10份、高纯度锌10～15份；
其中，第一高温相变材料各组份质量份和为100份，第二高温相变材料各组份质量份和为100份；所述底层涂料的配比为第一高温相变材料20～80份，树脂漆200份；所述面层涂料的配比为第二高温相变材料10～30份，树脂漆150份。
在具体实施过程中，树脂漆由煤焦油沥青70份，锌黄35份，银浆粉20份，对甲苯磺酰氯15份，碳酸锌5份，钛白粉40～60份，聚苯乙烯树脂为20份，磷酸锌70份，玻璃粉20份，三聚氰胺15份，二苯醚树脂10份，环己酮20份，催干剂3份组成；
陶瓷漆材料由环氧改性有机硅树脂70份，六氯环三磷腈30份，陶瓷粉15份，云母粉10份，三氯乙烯10份，分散湿润剂10份，硅烷偶联剂5份，正丁醇5份组成；
第一高温相变材料耐温范围为300～1000℃，相变潜热为200～300J/g。
第二高温相变材料耐温范围为400～1200℃，相变潜热为300～400J/g。
底层涂料的涂层平整；面层涂料的涂层光亮，着色性良好。
本发明涂料的面层涂料具有耐高温性能，在飞行温度较高和飞行过程中风速较快条件下，飞机加速上升过程中机身外部摩擦产生的大量热，面层涂料可以不发生形变，并将一部分热量储存与内部隔离开，底层涂料将面层涂料无法隔离存储的热量进行存储并与机身隔离，进一步避免机身金属温度过高；在飞机未工作时，面漆减少了机场的空气湿度和空气中其他杂质对机身的腐蚀。
具体而言，所述第一高温相变材料各组的颗粒直径为0.025mm～0.045mm，所述第二高温相变材料各组份的颗粒直径为0.053mm～0.075mm。
在具体实施过程中，第一高温相变材料各组分的颗粒目数能够实际需求的涂料性能选择600目、500目、400目或325目；同样的，第二高温相变材料各组分的颗粒目数能够设置为270目、250目或200目，具体目数不做具体限制，但是制作过程中选择统一目数的各组分材料。
本发明中第一高温相变材料各组颗粒直径小于第二高温相变材料各组颗粒直径，可以使得底层涂料与机身表面更加贴合，减少气泡或者涂料未附着的地方，并使得底层涂料表面更加平整，使得面层涂料和底层涂料贴合度更高，进一步保证了涂料的耐高温性，同时保证了涂料的耐腐蚀性。
请参阅图1所示，本发明实施例航空防腐用着色铝涂料的制备方法的流程图，本发明还提供一种航空防腐用着色铝涂料的制备方法，包括：
步骤S1，根据需求机身的标准飞行高度范围，确定航空防腐用着色铝涂料的工作环境温变等级；
步骤S2，根据所述步骤S1确定的工作环境温变等级确定底层涂料各组份配比，并根据底层涂料中各组份配比确定面层涂料各组份配比；
步骤S3，根据所述步骤S2确定的底层涂料中第一高温相变材料质量份数确定底层涂料的底涂单位焓值，根据面层涂料中第二高温相变材料质量份数确定面层涂料的面涂单位焓值，并计算底涂单位焓值与面涂单位焓值的差距程度；
步骤S4，根据所述差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比；
步骤S5，根据所述步骤S4确定的涂刷厚度比，计算底涂当量单位焓值以及面涂当量单位焓值，在涂层焓值比超差条件下，调整第一高温相变材料或第二高温相变材料的配比；
步骤S6，计算调整配比后的涂料整体单位焓值，并根据整体单位焓值与设定的涂料焓值标准确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度；
步骤S7，按配比制备底层涂料与面层涂料；
其中，所述单位焓值为在单位面积和单位厚度下的各材料的焓值，所述涂层焓值比超差条件为面涂单位焓值小于底涂单位焓值，或面涂单位焓值大于2倍底涂单位焓值。
具体而言，在所述步骤S1中，确定航空防腐用着色铝涂料的工作环境温变等级具体过程包括：
步骤S11，根据需求机身的标准飞行高度最大值，以及在常规飞行情况下温度的最大值和风速最大值，确定飞机在上升过程中的最大飞行速度和时间；
步骤S12，根据所述最大飞行速度和时间，确定飞机外部的温度变化值并根据温度变化值确定工作环境温变等级。
具体实施过程中，需要确定的工作环境数据包括：常规飞行情况下温度的最大值和飞机在上升过程中逆风的风速最大值，计算飞机上升要目标高度所用的时间，确定机身在这个过程中产生的热量或飞机上升过程中的机身外表面温度随时间变化图像。
在实施中优选的，根据飞机上升或下降过程中机身外表面温度的温变最大差值区分工作环境温变等级，例如根据温度变化在0-100℃之内记为第一温变等级，将温度变化在100-500℃之内记为第二温变等级，将温度变化在500-1000℃之内记为第三温变等级，将温度变化超出1000℃记为第四温变等级。
在本发明涂料制备方法中，在确定涂料各部分配比时，根据机身的标准飞行高度最大值，以及在常规飞行情况下温度的最大值和风速最大值进行确定，确保涂料可以在不同恶劣状况下仍可以保证耐高温和耐腐蚀性。
具体而言，在所述步骤S2中，根据所述工作环境温变等级从底层涂料各组份的若干配比中确定对应的第一配比；
根据底层涂料各组份的所述第一配比从面层涂料各组份的若干配比中确定对应的第二配比。
在具体实施过程中，根据确定的温变等级，确定底层涂料各组份的配比，若为第一温变等级，则使用底层初始组分配比；
若为第二温变等级，则使用底层第二组份配比；
若为第三温变等级，则使用底层第三组份配比；
若为第四温变等级，则使用底层第四组份配比；
其中，所述第一温变等级温度变化值小于所述第二温变等级温度变化值，所述第二温变等级温度变化值小于所述第三温变等级温度变化值，所述第三温变等级温度变化值小于所述第四温变等级温度变化值；
例如，所述底层初始组分配比为第一高温相变材料20份，树脂漆200份；所述底层第二组份配比为第一高温相变材料40份，树脂漆200份；所述底层第三组份配比为第一高温相变材料60份，树脂漆200份；所述底层第四组份配比为第一高温相变材料80份，树脂漆200份。
确定底层涂料各组份配比后，根据第一配比确定面层涂料各组分配比，若为所述底层初始组分配比，则使用面层初始组分配比；
若为所述底层第二组份配比，则使用面层第二组份配比；
若为所述底层第三组份配比，则使用面层第三组份配比；
若为所述底层第四组份配比，则使用面层第四组份配比；
其中，所述面层初始组分配比为第二高温相变材料10份，树脂漆150份；所述面层第二组份配比为第二高温相变材料15份，树脂漆150份；所述面层第三组份配比为第二高温相变材料21份，树脂漆150份；所述面层第四组份配比为第二高温相变材料30份，树脂漆150份。
在具体实施过程中，先确定底层涂料各组份的配比，再根据已确定的底层涂料各组份的配比确定面层涂料各组份的配比。
具体而言，在所述步骤S3中，根据第一高温相变材料质量份数以及第一高温相变材料的单位质量焓值计算底涂单位焓值，根据第二高温相变材料质量份数以及第二高温相变材料的单位质量焓值计算面涂单位焓值，并根据底涂单位焓值与面涂单位焓值作差得到所述差距程度。
在具体实施过程中，先对所述底层涂料进行取样检测，进行DSC测试，检测底层涂料的相变潜热(确定单位质量焓值)，计算得到底层涂料的底涂单位焓值；再对所述面层涂料进行取样检测，进行DSC测试，检测面层涂料的相变潜热(确定单位质量焓值)，计算得到面层涂料的面涂单位焓值；最后将所述面涂单位焓值和所述底涂单位焓值作差得到焓值差距程度。
在本发明涂料制备方法中，确定底涂单位焓值与面涂单位焓值的差距程度，由于焓值差过大可能造成底涂与面涂间产生相差较大的形变，从而影响底涂与面涂的结合，通过判断涂层焓值比是否超差，能够保证底涂与面涂之间在温变时的形变保持在较为同步的状态，同时，为后续确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比提供数据基础，保证了涂料的防腐性与耐高温性。
具体而言，在所述步骤S4中，根据所述差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比，
若为第一差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1：1；
若为第二差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1：1.5；
若为第三差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1：2。
在本发明涂料制备方法中，根据不同的差距程度确定不同的底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比，可以避免面漆使用量大于实际需要量，减少浪费，降低涂料的制造成本。
具体而言，在所述步骤S4中，各差距程度满足条件为：
所述第一差距程度满足所述面涂单位焓值大于所述底涂单位焓值且小于等于1.2倍的底涂单位焓值；
所述第二差距程度满足所述面涂单位焓值大于1.2底涂单位焓值且小于等于1.5倍的底涂单位焓值；
所述第三差距程度满足所述面涂单位焓值大于1.5倍的底涂单位焓值且小于2倍的底涂单位焓值。
在本发明涂料制备方法中，确定不同的焓值差距程度，根据不同的焓值差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比，一方面通过涂刷厚度比调整底涂与面涂的焓值差距程度，能够使底涂与面涂的温度变化更加同步，并且通过初步估计底涂与面涂的，为降低涂料制造成本提供基础。
具体而言，在所述步骤S5中，根据底涂涂层占比a％与底涂单位焓值A计算底涂当量单位焓值A0，由下式确定：
A0＝a％×A
根据面涂涂层占比b％与面涂单位焓值B计算面涂当量单位焓值B0，由下式确定：
B0＝b％×B
若为第一超差条件，则调整所述第一高温相变材料，减少铝粉份数，增加硫酸钠份数；
若为第二超差条件，则调整所述第二高温相变材料，减少铝铜中间合金份数，增加高纯度锌或者高纯度镁份数；
在具体实施过程中，第一高温相变材料中铝粉份数逐份减少，硫酸钠份数逐份增加，保证第一高温相变材料中各组份和为100份；第二高温相变材料中铝铜中间合金份数逐份减少，高纯度锌或者高纯度镁份数逐份增加，保证第二高温相变材料中各组份和为100份。
其中，所述底涂涂层占比与所述面涂涂层占比的和为1，且，底涂涂层占比与面涂涂层占比的比值为所述底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比C；
所述涂层焓值比为面涂当量单位焓值与底涂当量单位焓值的比值，所述第一超差条件为涂层焓值比小于1；所述第二超差条件为比值大于2。
即，a％+b％＝1，且a％/b％＝C。
C＝h1/h2，h1为底层涂料涂刷厚度，h2为面层涂料涂刷厚度。
在本发明涂料制备方法中，根据不同的焓值超差情况，对第一高温相变材料或第二高温相变材料组分配比进行调整，保证了涂料在具体工作环境下的耐高温性和耐腐蚀性。
请参阅图2所示，其为本发明实施例步骤S6的具体流程图。
具体而言，在所述步骤S6中，重新确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度的具体过程为：
步骤S61，调整配比后重新对检测底层涂料与面层涂料进行DSC测试，得到底层涂料与面层涂料的单位焓值；
步骤S62，根据涂刷厚度比分别计算调整后的底涂当量单位焓值以及面涂当量单位焓值，并做和计算得到涂料整体单位焓值；
步骤S63，根据调整后的涂料整体单位焓值与所述涂料焓值标准确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度；
其中，所述涂料焓值标准由工作环境温变等级确定。
在具体实施过程中，对调整配比后的底层涂料和面层涂料取样，进行DSC测试，检测调整配比后底层涂料和面层涂料的相变潜热(确定调整配比后单位质量焓值)，计算得到调整配比后底层涂料和面层涂料的单位焓值；最后将调整配比后面涂单位焓值和底涂单位焓值作和得到涂料整体单位焓值。
在本发明涂料制备方法中，在调整第一高温相变材料或第二高温相变材料组分配比后重新检测底层涂料与面层涂料的单位焓值，并重新确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度，进一步保证了涂料在工作环境中的耐高温性和耐腐蚀性。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)
1.一种航空防腐用着色铝涂料，其特征在于，包括：
底层涂料，由第一高温相变材料和树脂漆组成，其中第一高温相变材料由绿层硅铈钛矿粉料、二氧化钛粉料、硫酸钠、铝粉、润滑剂和偶联剂组成；
面层涂料，由第二高温相变材料和陶瓷漆组成，其中第二高温相变材料由高纯度铝、铝铜中间合金、高纯度镁和高纯度锌组成；
其中，所述第一高温相变材料各组分的质量份为：绿层硅铈钛矿粉料20～30份、二氧化钛粉料10～20份、硫酸钠20～30份、铝粉40～50份；
所述第二高温相变材料各组分的质量份为：高纯度铝30～40份、铝铜中间合金40～50份、高纯度镁5～10份、高纯度锌10～15份；
其中，第一高温相变材料各组份质量份和为100份，第二高温相变材料各组份质量份和为100份；所述底层涂料的配比为第一高温相变材料20～80份，树脂漆200～300份；所述面层涂料的配比为第二高温相变材料10～30份，树脂漆150份。
2.根据权利要求1所述的航空防腐用着色铝涂料，其特征在于，所述第一高温相变材料各组的颗粒直径为0.025mm～0.045mm，所述第二高温相变材料各组份的颗粒直径为0.053mm～0.075mm。
3.一种用于制备权利要求1或2所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤S1，根据需求机身的标准飞行高度范围，确定航空防腐用着色铝涂料的工作环境温变等级；
步骤S2，根据所述步骤S1确定的工作环境温变等级确定底层涂料各组份配比，并根据底层涂料中各组份配比确定面层涂料各组份配比；
步骤S3，根据所述步骤S2确定的底层涂料中第一高温相变材料质量份数确定底层涂料的底涂单位焓值，根据面层涂料中第二高温相变材料质量份数确定面层涂料的面涂单位焓值，并计算底涂单位焓值与面涂单位焓值的差距程度；
步骤S4，根据所述差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比；
步骤S5，根据所述步骤S4确定的涂刷厚度比，计算底涂当量单位焓值以及面涂当量单位焓值，在涂层焓值比超差条件下，调整第一高温相变材料或第二高温相变材料的配比；
步骤S6，计算调整配比后的涂料整体单位焓值，并根据整体单位焓值与设定的涂料焓值标准确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度；
步骤S7，按配比制备底层涂料与面层涂料；
其中，所述单位焓值为在单位面积和单位厚度下的各材料的焓值，所述涂层焓值比超差条件为面涂当量单位焓值小于底涂当量单位焓值，或面涂当量单位焓值大于2倍底涂当量单位焓值。
4.根据权利要求3所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，确定航空防腐用着色铝涂料的工作环境温变等级具体过程包括：
步骤S11，根据需求机身的标准飞行高度最大值，以及在常规飞行情况下温度的最大值和风速最大值，确定飞机在上升过程中的最大飞行速度和时间；
步骤S12，根据所述最大飞行速度和时间，确定飞机外部的温度变化值并根据温度变化值确定工作环境温变等级。
5.根据权利要求4所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，根据所述工作环境温变等级从底层涂料各组份的若干配比中确定对应的第一配比；
根据底层涂料各组份的所述第一配比从面层涂料各组份的若干配比中确定对应的第二配比。
6.根据权利要求5所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，根据第一高温相变材料质量份数以及第一高温相变材料的单位质量焓值计算底涂单位焓值，根据第二高温相变材料质量份数以及第二高温相变材料的单位质量焓值计算面涂单位焓值，并根据底涂单位焓值与面涂单位焓值作差得到所述差距程度。
7.根据权利要求3所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，根据所述差距程度确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比，
若为第一差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1：1；
若为第二差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1：1.5；
若为第三差距程度，则所述底层涂料与所述面层涂料的涂刷厚度比为1∶2。
8.根据权利要求7所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中，各差距程度满足条件为：
所述第一差距程度满足所述面涂单位焓值大于所述底涂单位焓值且小于等于1.2倍的底涂单位焓值；
所述第二差距程度满足所述面涂单位焓值大于1.2底涂单位焓值且小于等于1.5倍的底涂单位焓值；
所述第三差距程度满足所述面涂单位焓值大于1.5倍的底涂单位焓值且小于2倍的底涂单位焓值。
9.根据权利要求8所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述底涂当量单位焓值根据底涂涂层占比与所述底涂单位焓值，所述面涂当量单位焓值根据面涂涂层占比与所述面涂单位焓值；
若为第一超差条件，则调整所述第一高温相变材料，减少铝粉份数，增加硫酸钠份数；
若为第二超差条件，则调整所述第二高温相变材料，减少铝铜中间合金份数，增加高纯度锌或者高纯度镁份数；
其中，所述底涂涂层占比与所述面涂涂层占比的和为1，且，底涂涂层占比与面涂涂层占比的比值为所述底层涂料与面层涂料的涂刷厚度比；
所述涂层焓值比为面涂单位焓值与底涂单位焓值的比值，所述第一超差条件为涂层焓值比小于1；所述第二超差条件为比值大于2。
10.根据权利要求9所述的航空防腐用着色铝涂料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S6中，重新确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度的具体过程为：
步骤S61，调整配比后重新对检测底层涂料与面层涂料进行DSC测试，得到底层涂料与面层涂料的单位焓值；
步骤S62，根据涂刷厚度比分别计算调整后的底涂当量单位焓值以及面涂当量单位焓值，并做和计算得到涂料整体单位焓值；
步骤S63，根据调整后的涂料整体单位焓值与所述涂料焓值标准确定底层涂料与面层涂料的涂刷厚度；
其中，所述涂料焓值标准由工作环境温变等级确定。
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| CN202310755031.7A Pending CN116790146A (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种航空防腐用着色铝涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116790146A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103897445A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-02 | 苏州宇希新材料科技有限公司 | 一种外墙用纳米涂料 |
| CN104449241A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-03-25 | 中国海洋石油总公司 | 一种航空飞行器用涂料体系 |
| WO2017167450A1 (de) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | Eckart Gmbh | Mit organischen bindemitteln für pulverlacke beschichtete effektpigmenten, sowie ein verfahren zur herstellung dieser beschichteten effektpigmente und ihre verwendung |
| CN109575669A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-04-05 | 航天材料及工艺研究所 | 一种定型相变水性涂料及其制备方法与应用 |
-
2023
- 2023-06-25 CN CN202310755031.7A patent/CN116790146A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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