[發(fā)明專利]一種防熱涂料及其制備方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210213047.7
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102702972A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦蓉蓉;牟國輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京新風(fēng)機(jī)械廠
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/12;B05D1/38;B05D3/02
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防熱涂料及其制備方法，特別是一種室溫固化韌性防熱涂料及其制備方法，這種涂料2.0mm厚度即可耐1800℃高溫100s，用于火箭、導(dǎo)彈等飛行器的表面以及各種設(shè)備的防熱保護(hù)。

背景技術(shù)

在2008年第6期的《宇航工藝材料》的第68頁至第72頁，馬宏，馬永強(qiáng)發(fā)表了《耐燒蝕隔熱涂層的研制》這篇文章，其中公開了一種防熱涂料及其制備方法，該涂料由環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂、低溫消融型填料、耐高溫填料、增強(qiáng)劑、增韌劑及高成碳率的鋇酚醛樹脂粉組成，其質(zhì)量配比為:環(huán)氧/有機(jī)硅樹脂20%～40%,固化劑5%～15%,增韌劑5%～20%,混合填料40%～60%,稀釋劑少量。其制備方法是將環(huán)氧有機(jī)硅樹脂、活性稀釋劑、固化劑和增韌劑等混合后加入碳纖維，再用高速分散攪拌機(jī)分散均勻，分散均勻后再將涂料以手工刮涂的方式涂敷在被保護(hù)物表面，涂料室溫固化或80℃的低溫下烘干。涂層隔熱性能:試驗(yàn)條件為涂層厚度3.5mm,氧乙炔火焰溫度1800℃,環(huán)境23℃,60s后冷面溫度升幅≤35℃。

這種防熱涂料存在的問題是：

1、這種防熱涂料由于加入了碳纖維從而不能自動(dòng)噴涂只能手工刮涂，手工施工工藝容易使涂料中裹入空氣，產(chǎn)生氣泡，不同人的施工方法使涂層質(zhì)量一致性難以保證，此外，復(fù)雜零件表面無法使用手工施工方法。

2、要達(dá)到理想的防護(hù)效果，涂層噴涂厚度過厚，不利于飛行器減重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種室溫固化耐1800℃高溫100s以上的韌性防熱涂料及其制備方法，解決特定飛行環(huán)境下飛行器的熱防護(hù)問題以及施工工藝問題。

一種防熱涂料，由室溫硫化硅橡膠、促進(jìn)劑109、蛭石、硅倍半氧烷、空心玻璃微珠、APP和三聚氰胺組成，其質(zhì)量比為30～40%：0.7～1.5%：7～10%：7～10%：10～25%：15～20%：5%～10%，其制備的方法為：

第一步，按照7～10%：7～10%：10～25%：15～20%：5%～10%的比例稱量蛭石、硅倍半氧烷、空心玻璃微珠、APP、三聚氰胺五種粉料；

第二步，將五種粉料初步混合并加入到球磨機(jī)中研磨使之充分混合；

第三步，按照30～40%的比例稱量室溫硫化硅橡膠，并用適量汽油溶解，攪拌均勻；

第四步，將研磨后的粉料加入到溶解后的室溫硫化硅橡膠中，并混合均勻成為涂料半成品；

第五步，將0.7～1.5%的促進(jìn)劑109加入到上述半成品中，攪拌均勻；

第六步，加入適量汽油將上述涂料調(diào)制成黏度為16～22s(涂-4杯測量)；

防熱涂料配好后，用普通氣動(dòng)噴槍將配制好的涂料噴涂在干凈的試件表面，噴涂壓力0.2～0.4MPa，噴槍與試件表面距離300～400mm，每遍噴涂厚度控制0.2～0.3mm，第一遍噴涂結(jié)束后在室溫條件下晾20min，再進(jìn)行第二遍噴涂，如此反復(fù)直至達(dá)到規(guī)定的厚度2.0mm，涂料在室溫下固化10天或者在60℃的烘箱中烤4h，性能達(dá)到最優(yōu)。

由于該防熱涂料選用含硅量高的硅倍半氧烷而棄用碳纖維，使得涂料顆粒度小，適用于氣動(dòng)噴涂，硅倍半氧烷具有較高的分解溫度和殘?zhí)柯剩栽撏苛贤瑫r(shí)具有耐高溫性、抗燒蝕特性好的特點(diǎn)，通過調(diào)整硅橡膠基體、硅倍半氧烷、阻燃劑、耐高溫粒子的配比可得到最佳防熱效果，降低噴涂厚度，使防熱涂料的抗熱氣流刷性好，這種涂料2.0mm厚度即可耐1800℃高溫100s，可以滿足航天航空產(chǎn)品的防熱要求。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

一種防熱涂料，由室溫硫化硅橡膠、促進(jìn)劑109、蛭石、硅倍半氧烷、空心玻璃微珠、APP和三聚氰胺組成，其質(zhì)量比為30%：1%：7%：7%：25%：20%：10%，稱量的質(zhì)量分別是60g：2g：14g：14g：50g：40g：20g，其制備的方法為：

第一步，用電子天平稱取蛭石、硅倍半氧烷、空心玻璃微珠、APP、三聚氰胺五種粉料，其質(zhì)量分別為14g：14g：50g：40g：20g；

第二步，將五種粉料初步混合并加入到球磨機(jī)中研磨使之充分混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為800r/d，球磨時(shí)間為1h；

第三步，用電子天平稱取60g室溫硫化硅橡膠，并用適量汽油溶解，攪拌均勻；

第四步，將研磨后的粉料加入到溶解后的室溫硫化硅橡膠中，并混合均勻成為涂料半成品；

第五步，將2g的促進(jìn)劑109加入到上述半成品中，攪拌均勻；

第六步，加入適量汽油將上述涂料調(diào)制成黏度為16～22s(涂-4杯測量)；