[發明專利]非對稱中空鋯酸鑭微球增強硅橡膠隔熱涂料及其應用

在審

• 申請號: 201910027415.0
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109868058A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 余亞麗;郭芳威;李慧曉;張醒;趙曉峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;舟山騰宇航天新材料有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/61;C04B35/48;C04B35/50;C04B35/622;C09D5/34
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及非對稱中空鋯酸鑭微球增強硅橡膠隔熱涂料及其應用，隔熱涂料由A組分及B組分按質量比為100：2～100：3配制，A組分由以下組分及重量份含量的原料制備得到：室溫硫化有機硅橡膠80?100份，具有低熱導率的無機隔熱填料20?40份，偶聯劑0.5?1份，補強填料2?4份，溶劑80?150份，分散劑0.5?1份；B組份由交聯劑和催化劑按照7：3質量組份配制而成。與現有技術相比，本發明以非對稱中空鋯酸鑭微球為隔熱填料，避免傳統中空玻璃微球強度低，易碎的缺點。此外，涂層以室溫硫化有機硅橡膠為基體，形成的涂層結合強度高，熱導率低，能耐2000℃以上瞬時高溫，具有優異的防熱效果，可有效保護火箭表面受到燒蝕損傷。

技術領域

本發明涉及高溫隔熱涂料技術領域，尤其是涉及一種非對稱中空鋯酸鑭微球增強硅橡膠隔熱涂料及其應用。

背景技術

隨著我國航空航天及國防技術的發展，隔熱涂料得到了越來越多的應用。比如飛行器表面以及發動機腔體表面需要涂敷一層防熱涂料，以抵抗熱流沖刷。目前市場上傳統的防熱涂層以酚醛樹脂、環氧樹脂等為基體樹脂，依靠添加空心玻璃微球來降低涂層的熱導率性能，此外，這類涂料通過機械混合填料，這導致空心玻璃微球破碎率很高，無法滿足最大程度降低熱導率需求，大多采用刮涂為主，不方便使用，且涂層較厚，并且燃氣沖刷燒蝕后，涂層減薄，碳化嚴重，不能重復使用，而且傳統產品大多以苯類、酮類、酯類等為溶劑，使用過程中對環境的影響較大。因此研發一種組份簡單、輕質、同時具有低熱導率的涂料配方和制備方法，對于航空航天及國防技術的發展具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種非對稱中空鋯酸鑭微球增強硅橡膠隔熱涂料及其應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

非對稱中空鋯酸鑭微球增強硅橡膠隔熱涂料，由A組分、B組分按質量比為100：2～100：3配制得到。

所述A組分由以下組分及重量份含量的原料制備得到：

室溫硫化有機硅橡膠80-100份，具有低熱導率的無機隔熱填料20-40份，偶聯劑0.5-1份，補強填料2-4份，溶劑80-150份，分散劑0.5-1份；

B組份由交聯劑正硅酸乙酯或含氫硅油和催化劑二月桂酸二丁基錫或鈦酸四丁酯按照7：3質量組份配制而成。

所述室溫硫化有機硅橡膠為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠或甲基苯基乙烯基硅橡膠中的一種或任意兩種的組合，

所述具有低熱導率的無機隔熱填料為非對稱中空鋯酸鑭微球，

所述偶聯劑為KH-550或者KH-560的一種或者組合，

所述補強填料為納米云母粉、納米氣相二氧化硅或者納米蒙脫石粉中的一種或組合，

所述分散劑為無定形炭黑，

所述溶劑為環己酮、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、120#汽油或者二甲苯溶劑中的一種或者組合。

所述非對稱中空鋯酸鑭微球主要由納米鋯酸鑭粉末構成，非對稱中空陶瓷微球密度為2.5～6g/cm³,室溫熱導率≤0.07W/m·K，800℃條件下的熱導率≤0.07W/m·K，抗壓強度≤180MPa。

所述非對稱中空鋯酸鑭微球的制備步驟如下：

(1)配制電噴溶液：將聚醚砜與N-甲基吡咯烷酮混合，300r/m機械攪拌，并50℃油浴加熱攪拌12h，再加入鋯酸鑭粉體，繼續加熱攪拌6-24h，待混合均勻后得到電噴微球的電噴溶液；