[發(fā)明專利]一種抗沖刷燒蝕涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711246979.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109868028B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉坤;孫連來(lái);時(shí)卓;許壯志;薛健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧省輕工科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D183/04
• 代理公司: 沈陽(yáng)維特專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

一種抗沖刷燒蝕涂料及其制備方法，屬于特種涂料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。涂料由下列組分按重量份數(shù)組成：耐高溫樹(shù)脂100?150份、短切纖維10?30份、輕質(zhì)填料20?100份、補(bǔ)強(qiáng)填料20?30份、溶劑150?200份及高溫穩(wěn)定劑1?5份。制備方法包括：1)樹(shù)脂分散；2)填料混合；3)涂料調(diào)整。根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，使用溶劑調(diào)整涂料粘度或固含量，分散3?5分鐘，分桶包裝后得到燒蝕涂料產(chǎn)品，燒蝕涂料產(chǎn)品可通過(guò)噴涂、刷涂、滾涂、刮涂等施工方式在工件表面制備成指定厚度的燒蝕涂層。涂層具有良好的力學(xué)、熱學(xué)以及抗燒蝕性能，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)高溫穩(wěn)定劑的作用，在高溫分解溫度附近燒蝕涂層內(nèi)部樹(shù)脂交聯(lián)度提升，樹(shù)脂分解速度下降，涂層整體硬度與抗沖刷能力得到明顯提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于特種涂料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)計(jì)一種具有抗高速氣流沖刷的燒蝕涂料及制備方法。

背景技術(shù)

燒蝕涂料作為特種涂料的一種，主要應(yīng)用于需要進(jìn)行熱防護(hù)的工件表面，降低工件在高溫條件下的溫度，起到防護(hù)作用。燒蝕涂料所形成的涂層，在高溫使用條件下，主要通過(guò)以下幾種方式對(duì)底層工件起到保護(hù)作用：涂層自身的燒蝕吸熱作用、涂層自身的隔熱作用以及涂層高溫下的熱反射作用等。相比于耐高溫隔熱涂層，燒蝕涂層工作溫度更高，并且在使用過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的燒蝕分解過(guò)程。

隨著裝備升級(jí)換代，裝備所用工件表面工作環(huán)境也越發(fā)嚴(yán)苛。對(duì)于高速空氣、燃?xì)獾葰饬鳑_刷條件下的工件防護(hù)，傳統(tǒng)燒蝕涂料所制備的燒蝕涂層往往存在燒蝕量較大、工件表面溫度較高的缺點(diǎn)。對(duì)于沒(méi)有針對(duì)沖刷條件進(jìn)行設(shè)計(jì)的燒蝕涂料，在使用過(guò)程中往往需要增加涂層厚度，進(jìn)而提升了裝備整體重量，從而限制了燒蝕涂層的使用條件。目前我國(guó)廣泛使用的TR系列燒蝕涂料，美國(guó)使用的MA-25S，SLA561系列燒蝕涂料，在高沖刷條件下都存在沖刷量較大、涂層表面不平整、涂層背溫較高等問(wèn)題。

發(fā)明者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在燒蝕涂料中添加極少量金屬，尤其是過(guò)渡金屬的絡(luò)合物，制備出的涂層，在涂層分解溫度以下會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)變化。現(xiàn)有技術(shù)的燒蝕涂層在臨近其分解溫度附近由于涂層內(nèi)部樹(shù)脂逐漸分解，涂層力學(xué)性能尤其是抗沖刷能力大大下降。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有燒蝕涂料技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明需要解決的問(wèn)題在于提供一種具有良好力學(xué)、熱學(xué)、抗燒蝕等涂層性能基礎(chǔ)上，同時(shí)兼具良好的抗沖刷能力的燒蝕涂料及制備方法，以滿足工件使用要求。本發(fā)明所公開(kāi)的方法，涂層在分解溫度附近的力學(xué)性能與抗沖刷性能會(huì)得到明顯的提升。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種抗沖刷燒蝕涂料，由下列原料組分并按重量份數(shù)組成：耐高溫樹(shù)脂100-150份、短切纖維10-30份、輕質(zhì)填料20-100份、補(bǔ)強(qiáng)填料20-30份、溶劑150-200份及高溫穩(wěn)定劑1-5份。

進(jìn)一步地，耐高溫樹(shù)脂選自環(huán)氧樹(shù)脂或改性環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂或改性酚醛樹(shù)脂或硅橡膠樹(shù)脂或改性硅橡膠樹(shù)脂中的一種或幾種樹(shù)脂的混合物。

上述改性環(huán)氧樹(shù)脂選用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂或磷改性有機(jī)硅環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛改性環(huán)氧樹(shù)脂；上述改性硅橡膠樹(shù)脂選用苯基改性硅橡膠樹(shù)脂或氟改性硅橡膠樹(shù)脂或腈改性硅橡膠樹(shù)脂。

進(jìn)一步地，短切纖維選用玻璃短切纖維或二氧化硅短切纖維或高硅氧短切纖維或碳纖維短切纖維或酚醛短切纖維或丁腈短切纖維或芳綸短切纖維中的一種或幾種短切纖維的混合物。

進(jìn)一步地，短切纖維選用纖維長(zhǎng)徑比2-20的短切纖維。

進(jìn)一步地，輕質(zhì)填料選用陶瓷微球或玻璃微球或粉煤灰或膨脹珍珠巖粉或酚醛微球或軟木粉中的一種或幾種輕質(zhì)填料的混合物，所述輕質(zhì)填料目數(shù)選用50-325目。

進(jìn)一步地，補(bǔ)強(qiáng)填料選用硅微粉或白炭黑或碳化硅粉或莫來(lái)石粉中的一種或幾種補(bǔ)強(qiáng)填料的混合物，所述補(bǔ)強(qiáng)填料目數(shù)選用150-800目。

進(jìn)一步地，溶劑選用甲苯或二甲苯或甲醇或乙醇或丙醇或異丙醇或60-200號(hào)溶劑油中的一種或幾種溶劑的混合物。