[發明專利]一種有機無機雜化耐燒蝕涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011275980.8
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112300696B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張建峰
• 申請（專利權）人: 張建峰
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D183/12;C09D5/18;C09D7/62;C09D5/38
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本發明涉一種有機無機雜化耐燒蝕涂料及其制備方法。一種有機無機雜化耐燒蝕涂料，其特征在于由以下重量份的成分組成：二氧化鈦中空微球改性的聚芳基有機硅樹脂粉末80?90、分子量約為1000?3000的雙端氨基硅烷18?25、POSS接枝改性環氧樹脂10?16、ZrO₂/Y₂O₃/Nb₂O₅粉末5?9和吸熱填料20?30。將上述涂料施涂在基材表面，形成0.2mm厚的涂層，徹底干燥后通過等離子火焰模擬工況進行燒蝕試驗。該涂層可以在1000℃下保持性能2小時。

技術領域

本發明涉及一種耐燒蝕涂料，以及制備耐燒蝕涂料的方法，更特別地說，是指一種有機無機雜化耐燒蝕涂料及其制備方法。

背景技術

有機燒蝕材料是在二十世紀五十年代末期為了適應和滿足宇航工業的發展而出現的一種新型材料。遠射程超高速飛行器由于和空氣的劇烈摩擦所產生的氣動熱，遠遠超出高溫合金所能容忍的程度。例如,阿波羅飛船重返大氣時表面溫度可達5000F(～2800℃)。中程導彈在10000呎(30480米)高空以3450米/秒飛行時，其滯點溫度可達3380℃。在上述高度以6600米/秒飛行的洲際導彈，滯點溫度為7110℃。在這種極其苛刻條件下，金屬會很快熔化、燒毀。美國從1955年開始研制的第一代導彈一一雷神的頭部曾采用60公斤重的銅鉬鈹合金作為貯熱型(Heatsink)防熱措施。該合金受熱熔融、變鈍，影響飛行而被淘汰。有機燒蝕材料的出現圓滿地解決了在高熱流氣動加熱下的熱保護問題,為宇航工業的發展奠定了基礎。隨著宇航工業的發展及反導導彈的出現,正在研制在稠密大氣層高速飛行時能夠保持良好氣動外形的防熱措施一一發汗冷卻(也稱主動冷卻,對于消融可稱被動冷卻)。

有機燒蝕材料是利用其本身在高溫作用下發生物理(熔融、蒸發、升華、反射、輻射、傳導等)和化學(分解、解聚、離子化……)等復雜過程，本身燒蝕(象隕石再入大氣)帶走熱呈而達到保護飛行器正常飛行的一種材料、根據其使用方式不同可分為玻璃鋼、蜂窩夾心結構、軟片和涂料四種。

中國專利申請201310209072.2公開了一種包含聚芳基有機硅樹脂的耐高溫防腐涂料，由以下成分按照重量比組成：聚芳基有機硅樹脂40～50份，對羥基苯甲酸縮水甘油酯20～30份，丙烯酸樹脂5～10份，云母粉10～15份，石墨烯10～15份，醋酸乙酯5～10份，稀釋劑10～20份。稀釋劑為丁醇或二甲苯。制成的耐高溫防腐涂料可以耐受溫度達到400～500℃，同時具有良好的防腐效果。

中國專利申請201310269529.9提供一種新型耐高溫絕緣涂料，按質量百分比計，由以下組分組成：30～40份聚烷基芳基有機硅樹脂，40～60份填料，1～28份固化劑，0.01～0.1份防沉劑，0.01～0.7份消泡劑，0.01～0.3份流平劑；所述聚烷基芳基有機硅樹脂為聚甲基苯基有機硅樹脂或聚乙基苯基有機硅樹脂；所述填料為氧化硅、氧化鋅、氧化鋁和云母中的一種或多種；所述固化劑為聚酰胺環氧固化劑。該專利申請的耐高溫絕緣涂料是一種耐熱性強，可在高達600℃的高溫下使用，絕緣性能好，而且扔具有良好的機械性能和穩定性，其使用壽命較長，且制備方法簡單，符合節約成本的要求。

中國專利申請201310270511.0提供一種耐高溫絕緣涂料，按質量百分比計，由以下組分組成：30～40份有機硅樹脂，40～60份填料，10～45份固化劑，0～0.1份防沉劑，0～0.5份消泡劑，0～0.3份流平劑；所述有機硅樹脂為聚甲基硅樹脂、聚乙基硅樹脂或聚芳基有機硅樹脂，所述聚乙基硅樹脂聚合物中乙基數與硅原子數之比為0.5～1.5；所述填料為氧化硅、氧化鋅、氧化鋁和云母中的一種或多種；所述固化劑為聚酰胺環氧固化劑。該專利申請的耐高溫絕緣涂料是一種耐熱性強，可在600℃以上的高溫下使用，絕緣性能好，化學性能穩定的耐高溫絕緣涂料，且該涂料的制備方法簡單。

發明內容