[发明专利]一种高发射率自愈合硅橡胶轻质耐烧蚀隔热涂料

说明书

本发明实施例提供了一种高发射率自愈合硅橡胶轻质耐烧蚀隔热涂料，其特征在于，所述涂料由外至内包括：自辐射层，所述自辐射层用于降低基体烧蚀；烧蚀层，所述烧蚀层通过质量损失所引起的物理化学变化带走热量；隔热层，所述隔热层通过低热导材料降低热传导，保护基板不受高温侵蚀；其中，所述自辐射层、烧蚀层以及隔热层的三层材料的厚度比为：3‑10：2‑8:1‑5。涂料喷涂后的硫化固化环境要求为：温度0‑40℃,湿度≤40％,干燥时间：24‑72小时。

技术领域

本发明涉及到耐烧蚀高温隔热涂料领域，具体的涉及到一种高发射率自愈合硅橡胶轻质耐烧蚀隔热涂料。

背景技术

随着我国航空航天及国防技术的发展，耐烧蚀涂料得到了越来越多的应用。例如在火箭弹点火飞行过程中，发动机工作时释放出大量热量，短时间内温度会达到2000-2500℃，而其外壳材质一般为金属钢或铝，其熔点均远小于该工作温度。如果发动机外壳的工作面不采用隔热防护，就可能被高温烧穿，使火箭弹无法正常飞行。又如捆绑型运载火箭体表面需要涂敷一层耐烧蚀防热涂料，以抵抗每平方米几百至上千瓦的热流冲刷载荷。另外，导弹发射装置需要在表面涂覆一层耐烧蚀涂料，以抵抗燃气流温度2400K的高温和高速的燃气冲刷。耐烧蚀涂层的不足极大的限制了航天事业及国防事业的发展，对其的研究具有很高的应用价值。

耐烧蚀隔热涂料由耐烧蚀液态材料和固态粉末材料复配而成。较成熟的配方分两类，一类是液态有机硅树脂与耐烧蚀固态粉末配合使用，另一类由钡酚醛树脂、硼酚醛树脂等液态酚醛树脂类材料同耐烧蚀固态粉末配合使用。这类涂料通过机械混合多种填料来实现烧蚀、隔热和耐冲刷的防护作用，这导致该类涂料的密度远大于1.0g/cm3，无法满足航空航天轻质化的需求。除此之外，现有的耐烧蚀防热涂料产品的施工厚度大，大多采用刮涂为主，施工性较差，浪费人力物力，且均匀性和涂层厚度难以保证，限制了这类耐烧蚀涂层的应用。另外，现有的耐烧蚀率还是过高，且烧蚀产物与基体之间结合强度过小，在高速气流的冲刷和火箭运行的振动过程中易发生脱落，而导致涂料不能很好的保护基体。因此，制备一种耐烧蚀，高机械性能，易于喷涂的耐烧蚀涂层，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

本发明的目的在于提供一种高发射率自愈合硅橡胶轻质耐烧蚀隔热涂料，所述涂料由外至内包括：

自辐射层，所述自辐射层用于降低基体烧蚀；

烧蚀层，所述烧蚀层通过质量损失所引起的物理化学变化带走热量；

隔热层，所述隔热层通过低热导材料降低热传导，保护基板不受高温侵蚀；

其中，所述自辐射层、烧蚀层以及隔热层的三层材料的厚度比为：3-10：2-8:1-5。

优选地，所述隔热层由第一组份和第二组份组成，所述第一组份包括：室温硫化有机硅橡胶50-150份，溶剂50-120份，无机填料15-45份，分散剂0.5-4份，偶联剂1-8份，补强剂2-5份，上述份数为质量分数，使用前需用机械搅拌器搅拌均匀；所述第二组份包括正硅酸乙酯和催化剂5-20，二月桂酸二丁基锡2-5份，二甲基硅油3-10份，上述份数为质量分数，使用前需用机械搅拌器搅拌均匀；

使用前将第一组份和第二组份按照质量比例90-120：1-4均匀混合，须在120min之内完成整个喷涂过程。

优选地，所述第一组份中的室温硫化有机硅橡胶为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、甲基双苯基室温硫化硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、甲基嵌段室温硫化硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、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种或者几种的任意组合。

优选地，所述第一组份中的溶剂为甲苯、二甲苯、120#汽油、环己烷、石油醚、N-甲基吡咯烷酮一种或者几种的任意组合。