[發(fā)明專利]空間環(huán)境用聚酰亞胺材料表面保護(hù)涂料及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110413970.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102516868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李博文;談?wù)?/a>;田永豐;孟軍鋒;楊康;楊茂林;孫哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方涂料工業(yè)研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): C09D183/04
• 分類號(hào): C09D183/04;C09D167/00;C09D161/32;C09D7/12
• 代理公司: 北京金富邦專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種專用涂料及其生產(chǎn)方法。具體是航天領(lǐng)域用聚酰亞胺材料表面保護(hù)涂料及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺薄膜是目前世界上性能最好的薄膜類絕緣材料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能、電性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及很高的抗輻射性能、耐高溫和耐低溫性能。自1965年美國(guó)杜邦公司開(kāi)始生產(chǎn)商品牌號(hào)為KAPTON的聚酰亞胺薄膜，由于其優(yōu)異性能，目前已廣泛應(yīng)用于航天領(lǐng)域。

航天飛機(jī)、衛(wèi)星、空間站及宇宙飛船等宇宙飛行器在發(fā)射、載人飛行和軌道飛行時(shí)要經(jīng)歷復(fù)雜惡劣的外部環(huán)境，如真空、高低溫交變、紫外線輻射、原子氧作用及質(zhì)子、電子輻照等。為在這種條件下保護(hù)聚酰亞胺材料，并在薄膜表面形成特定的圖案，需要一種特殊的保護(hù)涂料。在空間因素作用下，高分子聚合物可靠性與壽命在很大程度上取決于其與空間環(huán)境的交互作用，為了滿足在太空中的使用，必須選擇高耐輻照的樹脂基料及相應(yīng)的顏填料制備成高性能的涂料。同時(shí)涂料要對(duì)聚酰亞胺光滑的表面具有良好的附著力。涂層真空出氣量少，對(duì)儀器設(shè)備不產(chǎn)生污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種空間環(huán)境用聚酰亞胺材料表面保護(hù)涂料，使得涂膜對(duì)聚酰亞胺薄膜具有良好的附著力，同時(shí)在高低溫交變(-180～140℃)及質(zhì)子、電子、紫外線輻照條件下涂膜保持不變，可適應(yīng)在太空中的使用。

本發(fā)明的空間環(huán)境用聚酰亞胺材料表面保護(hù)涂料，含有以下按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)算含量的組分

所述有機(jī)硅樹脂為甲基苯基硅樹脂，為市售產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家為道康寧公司、中藍(lán)晨光化工研究院、信越公司等。

改性樹脂為含羥基的有機(jī)硅改性聚酯樹脂，并含有以下一種或多種結(jié)構(gòu)——-Si(CH₃)₂NH-；-SiCH₃HNH-；-(CH₂)_n-(n＞5)；-(C₂H₄O)_n-(n＞5)。所述含羥基的有機(jī)硅改性聚酯樹脂的合成方法：

以氯硅烷單體(單體為二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷中的一種或多種)滴加入乙醇水混合溶劑中常溫水解，經(jīng)水洗、分水、蒸餾制備硅醇中間體，將10～40份硅醇中間體(固含量50～90％)，40～90份聚酯樹脂(使用己二酸、癸二酸、苯酐、一縮乙二醇等原料合成)，10～30份二甲苯混合于130～170℃加熱縮合4h，降溫至70℃，加入1～5份硅氮烷或聚醚樹脂，70℃保溫30分鐘得到含羥基的有機(jī)硅改性聚酯樹脂。

所述氨基樹脂為甲醚化氨基樹脂，為市售產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家為氰特公司、巴斯夫公司、三木公司等。

所述顏料為鈦白、鎘紅、鉬鉻紅、鎘黃、鉻黃、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉顏料、酞靑顏料中的一種或幾種。

所述填料為滑石粉、高嶺土、氣相二氧化硅中的一種或幾種。

所述稀釋劑為二甲苯、甲苯、丁酮、環(huán)己酮、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或幾種。

生產(chǎn)步驟如下：

一、配料及預(yù)混合：按配方稱量有機(jī)硅樹脂、改性樹脂、顏料、填料及稀釋劑，攪拌均勻，制得色漿。

二、研磨分散：將已制得的色漿進(jìn)行研磨、分散，用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)量細(xì)度至30～50μm停止研磨，加入配方量的氨基樹脂，用高速攪拌機(jī)攪拌均勻后包裝得空間環(huán)境用聚酰亞胺材料表面保護(hù)涂料。

本發(fā)明涂料特點(diǎn)：

聚合物被射線照射時(shí)，某些鏈節(jié)會(huì)進(jìn)一步交聯(lián)，過(guò)度的交聯(lián)使材料變硬、發(fā)脆、開(kāi)裂。同時(shí)射線也可使聚合物中某些化學(xué)鍵斷裂而降解，使材料強(qiáng)度迅速下降。不同種類樹脂耐輻射能力差距很大，可以達(dá)到3～4個(gè)數(shù)量級(jí)，因此樹脂種類選擇在一定程度上決定了涂料在實(shí)際使用中的效能；聚合物結(jié)構(gòu)對(duì)性能影響很大，如結(jié)構(gòu)中含有芳環(huán)時(shí)，耐輻照性較為優(yōu)良。有機(jī)硅樹脂由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有極佳的耐輻照性和耐高低溫性，對(duì)聚酰亞胺表面附著良好，可實(shí)現(xiàn)精確地高溫烘烤固化，在烘烤過(guò)程中小分子材料和在主鏈上結(jié)合不牢的分子可逸出漆膜表面，具有真空出氣時(shí)質(zhì)量損失少，出氣較為徹底，殘余低分子化合物少的特點(diǎn)，在空間環(huán)境中不會(huì)對(duì)儀器設(shè)備造成污染。但是，高溫固化的有機(jī)硅樹脂硬度較高，柔韌性尚有欠缺，因此以具有柔韌性長(zhǎng)鏈段的改性樹脂對(duì)該類樹脂進(jìn)行必要地改性，以實(shí)現(xiàn)最佳附著力和韌性。配以高耐光及耐溫的顏料，保證色彩穩(wěn)定性。

本發(fā)明的測(cè)試結(jié)果：

具體實(shí)施方式