[发明专利]一种双分量稳态压力敏感涂料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种双分量稳态压力敏感涂料及其制备方法与应用，属于压力敏感涂料技术领域。本发明为解决单分量压力敏感涂料对使用环境中的温度偏差抑制能力差的问题，提供了一种制备原料包括压力敏感探针、温度参考敏感探针、高分子粘接剂、填料和有机溶剂的双分量稳态压力敏感涂料，其中温度参考敏感探针为罗丹明B，是一种对温度敏感、对压力不敏感的参照探针，本发明同时添加压力敏感探针和温度参考敏感探针，通过调整两种探针的配比使所得双分量稳态压力敏感涂料的温度敏感参数降低至相对较低的量级，在数据处理时通过压力敏感探针和温度参照敏感探针的光强比抑制涂层的温度偏差，提高压力测量的精准度，可适用于更广泛的测量环境。

技术领域

本发明属于压力敏感涂料技术领域，尤其涉及一种双分量稳态压力敏感涂料及其制备方法与应用。

背景技术

压力敏感涂料(Pressure Sensitive Paint，PSP)技术是指利用光学特性测量物体表面的压力和温度分布，即将一种特殊的压力敏感涂料覆盖在模型表面上，利用一定波长的光照射后，涂料能够发射荧光，测定发射光强度场和温度场，计算出相应的压力分布的技术。

二十世纪后期，生物化学、光学、信息技术和图形图像处理技术等学科的重大进展，推动了一种概念全新的先进压力测量技术，即压力敏感涂料技术。这是无插入式表面全域压力分布光学测量技术，以压力敏感材料为涂料覆盖于测量表面，以激光或紫外线灯为激发光源，诱导涂料发出荧光或磷光，利用空气介质中的氧分子对压力敏感材料发光的“猝熄”作用，通过CCD相机将实验物体表面涂层荧光或磷光强度变化转换为伪彩色图像，应用计算机图形处理技术获取表面压力分布状况。其优点就在于可探测范围广、成本较低、准备时间短，较好地解决了传统检测技术引起的流场干扰问题，在航空航天、叶轮机械和汽车制造等领域具有极广的应用前景。

但是现有技术中的单分量压力敏感涂料仅具有荧光单峰，单通道荧光信号输出，该信号中包含当地流场的温度和压力信号。单分量压力敏感涂料的温度敏感特性较高，一般在0.3％/℃～3％/℃的范围内，且在暂冲式温差较大的使用环境中对于温度偏差的抑制能力很差，无法获得精准的静压测量结果。

发明内容

为解决单分量压力敏感涂料对使用环境中的温度偏差抑制能力差的问题，本发明提供了一种双分量稳态压力敏感涂料及其制备方法与应用。

本发明的技术方案：

一种双分量稳态压力敏感涂料，制备原料包括压力敏感探针、温度参考敏感探针、高分子粘接剂、填料和有机溶剂，所述压力敏感探针、温度参考敏感探针、高分子粘接剂、填料和有机溶剂的质量体积比为5～20mg：5～20mg：1.2g：2.8g：40ml。

进一步的，所述压力敏感探针、温度参考敏感探针、高分子粘接剂、填料和有机溶剂的质量体积比为15mg：15mg：1.2g：2.8g：40ml。

进一步的，所述压力敏感探针为铂基四五弗代苯基卟吩。

进一步的，所述温度参考敏感探针为罗丹明B。

进一步的，所述高分子粘接剂为FIB，所述FIB的英文全称为：poly-heptafluoro-n-butylmethacrylate-co-hexafluorisopropyl methacrylate，是一种含氟高分子材料，由甲基丙烯酸七氟代丁酯单体和甲基丙烯酸六氟异丙酯单体聚合而成。

进一步的，所述FIB的具体制备方法为：甲基丙烯酸七氟代丁酯单体和甲基丙烯酸六氟异丙酯单体按质量比1:1混合，在正己烷环境下加入过氧化月桂酰作为引发剂进行聚合反应，其中74℃反应时间为72～76h，100℃反应时间为4～6h。

进一步的，所述填料为二氧化钛和气相二氧化硅的等质量比混合物，所述二氧化钛的粒径为50～200nm。

进一步的，所述有机溶剂为三氟甲苯。