[发明专利]一种抗冲刷烧蚀涂料及其制备方法

说明书

一种抗冲刷烧蚀涂料及其制备方法，属于特种涂料应用技术领域。涂料由下列组分按重量份数组成：耐高温树脂100‑150份、短切纤维10‑30份、轻质填料20‑100份、补强填料20‑30份、溶剂150‑200份及高温稳定剂1‑5份。制备方法包括：1)树脂分散；2)填料混合；3)涂料调整。根据产品特点，使用溶剂调整涂料粘度或固含量，分散3‑5分钟，分桶包装后得到烧蚀涂料产品，烧蚀涂料产品可通过喷涂、刷涂、滚涂、刮涂等施工方式在工件表面制备成指定厚度的烧蚀涂层。涂层具有良好的力学、热学以及抗烧蚀性能，在此基础上，通过高温稳定剂的作用，在高温分解温度附近烧蚀涂层内部树脂交联度提升，树脂分解速度下降，涂层整体硬度与抗冲刷能力得到明显提升。

技术领域

本发明属于特种涂料应用技术领域，特别设计一种具有抗高速气流冲刷的烧蚀涂料及制备方法。

背景技术

烧蚀涂料作为特种涂料的一种，主要应用于需要进行热防护的工件表面，降低工件在高温条件下的温度，起到防护作用。烧蚀涂料所形成的涂层，在高温使用条件下，主要通过以下几种方式对底层工件起到保护作用：涂层自身的烧蚀吸热作用、涂层自身的隔热作用以及涂层高温下的热反射作用等。相比于耐高温隔热涂层，烧蚀涂层工作温度更高，并且在使用过程中发生复杂的烧蚀分解过程。

随着装备升级换代，装备所用工件表面工作环境也越发严苛。对于高速空气、燃气等气流冲刷条件下的工件防护，传统烧蚀涂料所制备的烧蚀涂层往往存在烧蚀量较大、工件表面温度较高的缺点。对于没有针对冲刷条件进行设计的烧蚀涂料，在使用过程中往往需要增加涂层厚度，进而提升了装备整体重量，从而限制了烧蚀涂层的使用条件。目前我国广泛使用的TR系列烧蚀涂料，美国使用的MA-25S，SLA561系列烧蚀涂料，在高冲刷条件下都存在冲刷量较大、涂层表面不平整、涂层背温较高等问题。

发明者在实验中发现，在烧蚀涂料中添加极少量金属，尤其是过渡金属的络合物，制备出的涂层，在涂层分解温度以下会发生一系列的化学变化。现有技术的烧蚀涂层在临近其分解温度附近由于涂层内部树脂逐渐分解，涂层力学性能尤其是抗冲刷能力大大下降。

发明内容

针对现有烧蚀涂料技术中存在的上述不足之处，本发明需要解决的问题在于提供一种具有良好力学、热学、抗烧蚀等涂层性能基础上，同时兼具良好的抗冲刷能力的烧蚀涂料及制备方法，以满足工件使用要求。本发明所公开的方法，涂层在分解温度附近的力学性能与抗冲刷性能会得到明显的提升。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种抗冲刷烧蚀涂料，由下列原料组分并按重量份数组成：耐高温树脂100-150份、短切纤维10-30份、轻质填料20-100份、补强填料20-30份、溶剂150-200份及高温稳定剂1-5份。

进一步地，耐高温树脂选自环氧树脂或改性环氧树脂或酚醛树脂或改性酚醛树脂或硅橡胶树脂或改性硅橡胶树脂中的一种或几种树脂的混合物。

上述改性环氧树脂选用有机硅改性环氧树脂或磷改性有机硅环氧树脂或酚醛改性环氧树脂；上述改性硅橡胶树脂选用苯基改性硅橡胶树脂或氟改性硅橡胶树脂或腈改性硅橡胶树脂。

进一步地，短切纤维选用玻璃短切纤维或二氧化硅短切纤维或高硅氧短切纤维或碳纤维短切纤维或酚醛短切纤维或丁腈短切纤维或芳纶短切纤维中的一种或几种短切纤维的混合物。

进一步地，短切纤维选用纤维长径比2-20的短切纤维。

进一步地，轻质填料选用陶瓷微球或玻璃微球或粉煤灰或膨胀珍珠岩粉或酚醛微球或软木粉中的一种或几种轻质填料的混合物，所述轻质填料目数选用50-325目。

进一步地，补强填料选用硅微粉或白炭黑或碳化硅粉或莫来石粉中的一种或几种补强填料的混合物，所述补强填料目数选用150-800目。

进一步地，溶剂选用甲苯或二甲苯或甲醇或乙醇或丙醇或异丙醇或60-200号溶剂油中的一种或几种溶剂的混合物。