[发明专利]非对称中空锆酸镧微球增强硅橡胶隔热涂料及其应用

说明书

本发明涉及非对称中空锆酸镧微球增强硅橡胶隔热涂料及其应用，隔热涂料由A组分及B组分按质量比为100：2～100：3配制，A组分由以下组分及重量份含量的原料制备得到：室温硫化有机硅橡胶80‑100份，具有低热导率的无机隔热填料20‑40份，偶联剂0.5‑1份，补强填料2‑4份，溶剂80‑150份，分散剂0.5‑1份；B组份由交联剂和催化剂按照7：3质量组份配制而成。与现有技术相比，本发明以非对称中空锆酸镧微球为隔热填料，避免传统中空玻璃微球强度低，易碎的缺点。此外，涂层以室温硫化有机硅橡胶为基体，形成的涂层结合强度高，热导率低，能耐2000℃以上瞬时高温，具有优异的防热效果，可有效保护火箭表面受到烧蚀损伤。

技术领域

本发明涉及高温隔热涂料技术领域，尤其是涉及一种非对称中空锆酸镧微球增强硅橡胶隔热涂料及其应用。

背景技术

随着我国航空航天及国防技术的发展，隔热涂料得到了越来越多的应用。比如飞行器表面以及发动机腔体表面需要涂敷一层防热涂料，以抵抗热流冲刷。目前市场上传统的防热涂层以酚醛树脂、环氧树脂等为基体树脂，依靠添加空心玻璃微球来降低涂层的热导率性能，此外，这类涂料通过机械混合填料，这导致空心玻璃微球破碎率很高，无法满足最大程度降低热导率需求，大多采用刮涂为主，不方便使用，且涂层较厚，并且燃气冲刷烧蚀后，涂层减薄，碳化严重，不能重复使用，而且传统产品大多以苯类、酮类、酯类等为溶剂，使用过程中对环境的影响较大。因此研发一种组份简单、轻质、同时具有低热导率的涂料配方和制备方法，对于航空航天及国防技术的发展具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种非对称中空锆酸镧微球增强硅橡胶隔热涂料及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

非对称中空锆酸镧微球增强硅橡胶隔热涂料，由A组分、B组分按质量比为100：2～100：3配制得到。

所述A组分由以下组分及重量份含量的原料制备得到：

室温硫化有机硅橡胶80-100份，具有低热导率的无机隔热填料20-40份，偶联剂0.5-1份，补强填料2-4份，溶剂80-150份，分散剂0.5-1份；

B组份由交联剂正硅酸乙酯或含氢硅油和催化剂二月桂酸二丁基锡或钛酸四丁酯按照7：3质量组份配制而成。

所述室温硫化有机硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶或甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或任意两种的组合，

所述具有低热导率的无机隔热填料为非对称中空锆酸镧微球，

所述偶联剂为KH-550或者KH-560的一种或者组合，

所述补强填料为纳米云母粉、纳米气相二氧化硅或者纳米蒙脱石粉中的一种或组合，

所述分散剂为无定形炭黑，

所述溶剂为环己酮、乙酸丁酯、丁酮、丙酮、120#汽油或者二甲苯溶剂中的一种或者组合。

所述非对称中空锆酸镧微球主要由纳米锆酸镧粉末构成，非对称中空陶瓷微球密度为2.5～6g/cm³,室温热导率≤0.07W/m·K，800℃条件下的热导率≤0.07W/m·K，抗压强度≤180MPa。

所述非对称中空锆酸镧微球的制备步骤如下：

(1)配制电喷溶液：将聚醚砜与N-甲基吡咯烷酮混合，300r/m机械搅拌，并50℃油浴加热搅拌12h，再加入锆酸镧粉体，继续加热搅拌6-24h，待混合均匀后得到电喷微球的电喷溶液；