[发明专利]一种弹性隔热密封材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐高温热密封材料领域，具体地说，本发明涉及一种耐高温热密封材料及其制备方法。 

背景技术

飞行器以极高的速度穿越大气层飞行时，由于其对前方空气的压缩以及与周围空气的摩擦，将有一部分动能转变成空气的热能，使飞行器面临严峻的热环境。在这样的环境下，必须采用性能优异的热防护系统对飞行器进行保护，其中各种部段及活动部位需要在高温下长时间密封，是整个热防护系统内非常关键的环节，因此需要具备耐温隔热性能的密封材料，以阻止热量向内部扩散传递。 

目前，国内外用于隔热密封的材料主要有耐高温密封圈、耐高温膨胀陶瓷、密封胶等，使用的条件多为小于100℃或大于800℃的环境，而本发明涉及的耐高温热密封材料主要针对飞行器内部、温度范围在RT(室温，例如25℃)～400℃的使用环境。该材料采用耐高温纤维基体骨架与耐高温硅橡胶粘接剂复合制成，具有耐温隔热性能良好，密度、弹性可控等优点。其中纤维基体骨架由例如无机纤维例如制成，提供耐温隔热及支撑作用；硅橡胶粘接剂采用能够长时间在400℃或更高温度使用的室温硫化硅橡胶，提供耐温和增强弹性作用。 

发明内容

为了解决一个或多个上述问题，本发明提供了一种弹性隔热密封材料及其制备方法。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

1、一种弹性隔热密封材料，其中，所述弹性隔热密封材料包含纤维基体骨架和室温硫化硅橡胶，所述纤维基体骨架由刚性短纤维和柔性长 纤维组成。 

2、根据技术方案1所述的方法，其中，所述刚性短纤维为选自由下列材料组成的组中的一种或多种的组合：石英纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维和硅酸铝纤维；所述柔性长纤维为选自由下列材料组成的组中的一种或多种的组合：石英纤维、玄武岩纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维和硅酸铝纤维。 

3、如技术方案1或2所述的弹性隔热密封材料，其中，所述刚性短纤维的直径为3～15μm，长度为1～10mm；所述柔性长纤维的直径为1～10μm，长度为10～50cm。 

4、如技术方案1至3中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，所述刚性短纤维与柔性长纤维的质量比为1：(0.1～10)。 

5、如技术方案1～4中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，室温硫化硅橡胶选自由耐受400℃以上的硅橡胶。 

6、如技术方案1～5中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，所述室温硫化硅橡胶选自由KH-CL-RTV硅橡胶和PSN硅橡胶组成的组。 

7、如技术方案1至6中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，所述纤维基体骨架与室温硫化硅橡胶的质量比例为1：(0.5～5)。 

8、如技术方案1至7中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，所述弹性隔热密封材料的压缩率为5～25％，回弹率为50％～90％。 

9、如技术方案1至8中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，所述弹性隔热密封材料的室温(25℃)导热系数为0.03～0.09W/m.K。 

10、根据技术方案1至9中任一项所述的弹性隔热密封材料，其中，所述弹性隔热密封材料的密度为0.1～0.5g/cm³。 

11、一种制备如技术方案1～10中任一项所述的弹性隔热密封材料的方法，所述方法包括如下步骤： 

(1)将刚性短纤维和柔性长纤维混合成型为薄毡，再经过多层铺敷为具有目标厚度的纤维基体骨架； 

(2)将所述纤维基体骨架与所述室温硫化硅橡胶复合，得到纤维基体骨架-室温硫化硅橡胶复合材料；和 

(3)将所述复合材料进行硫化，得到所述弹性隔热密封材料。 

12、如技术方案11所述的方法，其中，所述复合采用选自由下列方法组成的组中的一种或多种的组合：常压浸渍、真空浸渍和加压浸渍。 

13、如技术方案11或12所述的方法，其中，用以复合的室温硫化硅橡胶为以质量计浓度在5％～80％范围内的室温硫化硅橡胶溶液。 

14、如技术方案11至13中任一项所述的方法，其中，所述复合进行一次或多次。 

15、由技术方案11至14中任一项所述的方法制得的弹性隔热密封材料。 

本发明的所述弹性隔热密封材料和方法具有如下优点： 

(1)本发明制备的弹性隔热密封材料耐高温性能好，可在400℃以下长期使用； 

(2)本发明制备的弹性隔热密封材料导热系数较低，具有较好的隔热性能，室温导热系数为0.03～0.09W/m.K；