[發(fā)明專利]一種含有氟碳涂層的飛機機身外殼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310513270.8
• 申請日: 2013-10-26
• 公開（公告）號: CN103600539A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張俊
• 申請（專利權(quán)）人: 溧陽市哈大成果轉(zhuǎn)化中心有限公司
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B27/08;B32B27/28;B32B27/40;B64C1/00;C09D133/14;C09D133/16;C09D7/12;C08F220/28;C08F220/22;B05D1/38;B05D1/02;B05D3/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含有氟碳涂層的飛機機身外殼。

背景技術(shù)

隨著鋁、鎂等合金材料及復(fù)合材料在飛機制造業(yè)上的應(yīng)用，飛機的性能尤其是飛行速度有了很大提高，現(xiàn)在飛機的飛行速度可超過1km/s。由于運動物體所受的摩擦力與速度的平方成正比，因此飛行速度的提高，對飛機外殼的性能提出了更高要求，尤其是耐溫性、耐紫外光性、耐凍融循環(huán)性、耐磨性、耐雨蝕性等，因此通常需要在飛機的飛機機身外殼中設(shè)置防護涂層，該涂層一般通過噴涂涂料的方式來形成，但現(xiàn)有的常規(guī)涂料已很難滿足當期日益苛刻的要求。氟碳涂料是近年興起的一種高功能涂料，由于氟樹脂分子中含有化學(xué)結(jié)合力特強的C-F鍵，鍵能高達485.3KJ/mol，十分穩(wěn)定，加之氟元素是元素周期表中電負性最強的元素，對核外層電子吸引力強，難以陽極化，且氟原子體積大而具有空間位阻效應(yīng)，使主鏈的穩(wěn)定性大大增加，在受熱、光(包括紫外線)、各種化學(xué)介質(zhì)及溶劑作用下，C-F鍵難以斷裂，故氟碳樹脂具有超強的耐候性、耐化學(xué)品性、耐磨性及耐高溫性等。由這類樹脂制成的氟碳飛機蒙皮涂料具有其他涂料難以達到的優(yōu)異性能。但現(xiàn)有氟碳涂料普遍存在交聯(lián)度不夠、含氟單體比例高造成成本高、固體份含量低VOC含量高造成環(huán)境污染等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服前述缺陷，提供一種包含低成本、環(huán)境友好的涂料涂層的飛機機身外殼，具體地，該飛機機身外殼包括蒙皮基材和防護涂層，該防護涂層包括一層鋅黃丙烯酸聚氨酯底漆和兩層氟碳面漆，鋅黃丙烯酸聚氨酯底漆干膜厚度為22微米，中間氟碳面漆干膜厚度為44微米，外層氟碳面漆干膜厚度為46微米。

所述防護涂層通過在蒙皮基材表面噴涂涂料來形成，所述涂料包括氟碳涂料，該氟碳涂料A組分包括下列成分：按重量計，高羥基含氟丙烯酸樹脂61-65%，顏色填料20-26%，納米氧化鎂3%，納米二氧化鈦3.5%，流平劑1%，消泡劑0.8%，分散劑1.2%，催化劑0.5%，溶劑3-5%；所述的流平劑為丙烯酸酯類、酯丁纖維素類以及長鏈硅樹脂類的表面活性劑；所述的催化劑為不含有機錫的環(huán)保型催化劑；消泡劑，成份為聚硅氧烷溶液；分散劑，成份為含親和顏料基團的高分子量嵌段共聚物溶液；所述的混合溶劑為甲基異丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的混合物，混合比例為1:2:3。

其中高羥基含氟丙烯酸樹脂的具體的制造方法如下：包括以下步驟：

（1）將總?cè)軇┝?0wt%的溶劑加入到裝有回流冷凝管、溫度計、攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中，通入氮氣排氧，放入油浴鍋中，加熱至110℃，開動攪拌器，使溶劑回流；

（2）將由全部單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑總量的95wt%、溶劑總量的20wt%組成的混合溶液在2小時內(nèi)勻速地加入到反應(yīng)器中，加完后，繼續(xù)保溫反應(yīng)3小時；

（3）將剩余的引發(fā)劑和溶劑加入到反應(yīng)器中，繼續(xù)保溫反應(yīng)2.5小時停止，冷卻至室溫；

（4）倒入圓底燒瓶中，于60℃下減壓蒸餾大部分溶劑后，再經(jīng)無水甲醇沉淀洗滌后，送往60℃烘干箱中減壓干燥24小時，再溶解于醋酸乙酯中，得到產(chǎn)品。

所述的氟碳涂料的工藝如下：按照組份A的配方，在容器中加入80%質(zhì)量的所述高羥基含氟丙烯酸樹脂和所述有機溶劑，以及全部的所述納米材料和所述分散劑；進行低速攪拌(350轉(zhuǎn)/分)，攪拌時間約8分鐘，停止攪拌機；然后加入所述顏色填料，高速(1500轉(zhuǎn)/分)攪拌20分鐘；研磨，達到顆粒細度≤10μm；再加入剩余的所述高羥基含氟丙烯酸樹脂和其他各種所述助劑，并用剩余的所述有機溶劑調(diào)節(jié)粘度；攪拌均勻；過濾；將制得的所述組份A單獨包裝；將組份B按照與組份A的規(guī)定配比單獨包裝。

利用氟碳涂料來在蒙皮基材表面形成防護涂層的工藝包括如下步驟：

清洗和打磨：

采用60℃溫水沖洗去除蒙皮殘余脫漆劑，用潔凈的本色細平布沾溶劑粗清洗去除污物，水砂磨或溶劑砂磨蒙皮表面，用潔凈的本色細平布沾與涂料配套的清洗劑精洗表面并干燥，處理過的表面應(yīng)潔凈、無污染，保證35s水膜連續(xù)不分岔；

噴涂底漆

在清洗和打磨步驟完成的5小時之內(nèi)，在蒙皮基材表面均勻地噴涂一層鋅黃丙烯酸聚氨酯底漆；采用高壓無氣噴涂，壓力比35:1，噴槍距離550～720mm，噴射角75～80度，噴涂電壓26～30V，噴涂電流200～240A，噴嘴直徑：0.48～0.56mm，環(huán)境濕度：＜76%，蒙皮基材表面溫度高于露點5℃以上，噴涂一遍；

噴涂第一層氟碳面漆