[發明專利]一種低溫降溫消融阻隔材料的制備方法

有效

• 申請號: 202111207938.7
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113980419B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 江國棟;曹少;沈兆宏;吳晨穎
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;上海航天化工應用研究所
• 主分類號: C08L59/00
• 分類號: C08L59/00;C08L75/08;C08K3/32;C08K3/22;C08K5/23;C08K5/315
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發明公開了一種低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，該方法制備的低溫降溫消融阻隔材料滿足在低于350℃時，一方面需要對器件進行阻隔降溫保護，同時在器件啟用時阻隔件不具有力學阻擋的需求。本發明的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其包括以下步驟：將低溫解聚材料與基體樹脂復合，或將低溫解聚材料、低溫分解填料與基體樹脂復合，得到降溫消融阻隔材料，使其能夠在低于350℃下進行解聚分解，實現阻隔材料的吸熱降溫和消融的功能，降溫消融阻隔材料的固化成型溫度低于60℃。

技術領域

本發明涉及一種復合材料的制備方法，更具體地說涉及一種低溫降溫消融阻隔材料的制備方法。

背景技術

對于表面溫度可達3000～4000℃阻隔環境，需要利用表面材料在熱流作用下能發生分解、熔化、蒸發、升華、侵蝕等物理和化學變化，借助材料表面的質量消耗帶走大量的熱，以達到阻止熱流傳入。然而在一些低于350℃，一方面需要對器件進行阻隔降溫保護，同時在器件啟用時阻隔件不能有力學阻擋的應用環境下，高溫燒蝕材料已不適，需要開發出一種相對于高溫燒蝕材料的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題與不足，提供一種低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，該方法制備的低溫降溫消融阻隔材料滿足在低于350℃時，一方面需要對器件進行阻隔降溫保護，同時在器件啟用時阻隔件不具有力學阻擋的需求。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其包括以下步驟：

將低溫解聚材料與基體樹脂復合，或將低溫解聚材料、低溫分解填料與基體樹脂復合，得到降溫消融阻隔材料，使其能夠在低于350℃下進行解聚分解，實現阻隔材料的吸熱降溫和消融的功能，降溫消融阻隔材料的固化成型溫度低于60℃。

本發明上述的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其進一步的技術方案是所述的復合是將低溫解聚材料與基體樹脂或低溫解聚材料、低溫分解填料與基體樹脂在密煉機中均勻分散，再加入基體樹脂固化劑和基體樹脂降解促進劑，壓制成型并固化。

本發明上述的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述的低溫解聚材料為分子量分布在1000-3000、平均粒徑為20～50um的表面羥基被封端的多聚甲醛粉末；所述的低溫分解填料為聚磷酸胺、偶氮二甲基酰胺、偶氮二異丁腈和4,4'-氧代雙苯磺酰肼中的一種或其組合；所述的基體樹脂降解促進劑為納米氧化鋅、納米二氧化鈦、納米氧化鑭、納米鈰、納米氧化銻、醋酸鑭、醋酸鈰、醋酸銻、醋酸鋅中的一種或其組合；所述的基體樹脂為低于60℃固化的環氧樹脂或聚氨酯。再進一步的技術方案是所述的表面羥基被封端的多聚甲醛粉末的處理方法為：將異氰酸溶于石油醚溶劑中，然后將多聚甲醛粉末與異氰酸溶液按質量比100：100～50混合，在常溫下密閉反應2h以上，去除石油醚溶劑，獲得表面羥基被封端的多聚甲醛。更進一步的技術方案是所述的異氰酸為TDI、HDI或XDI；所述的異氰酸與石油醚的質量比為2～5:100。

本發明上述的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述的基體樹脂用量為20-50份，低溫解聚材料用量為30-80份，低溫分解填料用量為5-20份。

本發明上述的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述的基體樹脂降解促進劑用量為基體樹脂與固化劑總質量的1～3％。

本發明上述的低溫降溫消融阻隔材料的制備方法，其進一步的技術方案還可以是所述的在密煉機中室溫下均勻分散時間5分鐘以上，攪拌速度大于60rpm；所述的基體樹脂固化劑為環氧樹脂固化劑或聚氨酯固化劑。再進一步的技術方案是所述的環氧樹脂固化劑為有機叔胺；所述的聚氨酯固化劑為異氰酸。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：