[發明專利]一種高發射率自愈合硅橡膠輕質耐燒蝕隔熱涂料

在審

• 申請號: 202111208403.1
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN113801573A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 張瑞吉;宋林郁;孫序成;胡勵;張醒;郭芳威
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D183/07;C09D5/18;C09D7/61
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 王海濤

1.一種高發射率自愈合硅橡膠輕質耐燒蝕隔熱涂料，其特征在于，所述涂料由外至內包括：

自輻射層，所述自輻射層用于降低基體燒蝕；

燒蝕層，所述燒蝕層通過質量損失所引起的物理化學變化帶走熱量；

隔熱層，所述隔熱層通過低熱導材料降低熱傳導，保護基板不受高溫侵蝕；

其中，所述自輻射層、燒蝕層以及隔熱層的三層材料的厚度比為：3-10：2-8:1-5。

2.如權利要求1所述的涂料，其特征在于，所述隔熱層由第一組份和第二組份組成，所述第一組份包括：室溫硫化有機硅橡膠50-150份，溶劑50-120份，無機填料15-45份，分散劑0.5-4份，偶聯劑1-8份，補強劑2-5份，上述份數為質量分數，使用前需用機械攪拌器攪拌均勻；所述第二組份包括正硅酸乙酯和催化劑5-20，二月桂酸二丁基錫2-5份，二甲基硅油3-10份，上述份數為質量分數，使用前需用機械攪拌器攪拌均勻；

使用前將第一組份和第二組份按照質量比例90-120：1-4均勻混合，須在120min之內完成整個噴涂過程。

3.如權利要求2所述的涂料，其特征在于，所述第一組份中的室溫硫化有機硅橡膠為二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠、甲基雙苯基室溫硫化硅橡膠、二甲基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠、甲基嵌段室溫硫化硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、聚γ-三氟丙基甲基硅氧烷以及聚β-腈乙基甲基硅氧烷的一種或者幾種的任意組合；

所述第一組份中的溶劑為甲苯、二甲苯、120#汽油、環己烷、石油醚、N-甲基吡咯烷酮一種或者幾種的任意組合。

4.如權利要求2所述的涂料，其特征在于，所述第一組份中的無機填料為中空玻璃微球和中空陶瓷微球以質量比2：1-5：1混合得到，所述中空玻璃微球的外徑15-30μm,密度為0.15-0.2g/cm³,室溫熱導率≤0.05/m·K，800℃條件下的熱導率≤0.12W/m·K，抗壓強度≤30Mpa；所述中空陶瓷微球的外徑15-30μm,密度為0.3-0.5g/cm³,室溫熱導率≤0.06/m·K，800℃條件下的熱導率≤0.12W/m·K，抗壓強度≤35MPa。

5.如權利要求2所述的涂料，其特征在于，所述隔熱層的偶聯劑為KH-550、KH-69、KH-151、KH-560的一種或幾種的任意組合；

所述分散劑為納米云母粉、納米氣相二氧化硅或者納米蒙脫石粉中的一種或幾種的任意組合；

所述補強劑為白炭黑，陶土，碳酸鈣，碳酸鎂的一種或幾種的組合。

6.如權利要求1所述的涂料，其特征在于，所述燒蝕層由第三組份、第四組份以及第五組份組成；所述第三組份包括短切碳纖維5-10份，硅烷偶聯劑0.5-2份，分散助劑10-20份，使用前攪拌均勻；第四組份包括室溫硫化有機硅橡膠50-150份，溶劑50-150份，阻燃填料15-45份，偶聯劑1-8份，碳基補強劑1-2份、其他補強劑2-5份，分散助劑0.5-2份，使用前需攪拌均勻；第五組份包括正硅酸乙酯和催化劑5-20，二月桂酸二丁基錫2-5份，二甲基硅油3-10份，使用前需攪拌均勻；

所述燒蝕層的制造方法須將第三組份、第四組份按質量比1：6-1：10先行混合，攪拌30-60min以上，再將第三組份、第四組份混合漿料和第五組份按照質量比例90-120：1-4均勻混合，須在120min之內完成整個噴涂過程。

7.如權利要求6所述的涂料，其特征在于，所述燒蝕層的第三組份中的短切碳纖維長度為0.1-5mm，在使用前須在350-550℃箱式爐中加熱處理60min，升溫速度為4-6℃/min，隨爐冷卻；所述第三組份的偶聯劑為KH-550、KH-69、KH-151、KH-560的一種或幾種的任意組合；所述分散助劑為苯，甲苯以及二甲苯一種或幾種的任意組合。