[发明专利]耐高温阻燃隔热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温阻燃隔热涂料及其制备方法，属于材料技术领域，用于航空飞行器中隔热防护中。 

背景技术

对飞行器用隔热涂料来说，必须具有密度低、耐高温、阻燃、高附着力以及高隔热效率的特点，而现有的隔热涂料虽然单一的性能指标已经达到了较高的水平，但是综合耐温、阻燃、隔热、附着力、密度等综合指标还难以满足航空、航天领域的苛刻的要求。主要存在的问题是：以有机树脂类为粘合剂的隔热涂料可设计性好，隔热效率高，但一般耐温性能较低，低于200℃，阻燃性能差或者不具有阻燃性，这对飞行器来说是致命的，耐温较高的隔热涂料因为必须要掺加大量耐热填料，导致密度增大，大于0.4g/cm³，隔热效率降低，导热系数大于0.1w/m·k；而以硅酸盐或磷酸盐为粘合剂的无机隔热涂料具有耐高温、不燃烧特点，但是存在着附着力低，密度偏大，大于0.4g/cm³，等缺点。研制密度小、耐高温、阻燃、隔热效率高的涂料以满足航空、航天等领域的热防护需求是摆在人们面前的一大难题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温阻燃隔热涂料，密度低，附着力高，阻燃性好，隔热效率高；本发明同时提供了其简单合理，易于实施的制备方法。 

本发明所述的耐高温阻燃隔热涂料，其配料重量百分组成为：有机硅树脂60～70％、空心微球隔热填料15～20％、复合阻燃剂10～15％、助剂1-3％。 

其中： 

适宜的复合阻燃剂重量组成为：Mg(OH)₂∶Al(OH)₃＝0.3～3。 

空心微球隔热填料为SiO₂空心微球，粒度范围10～100μm，具有良好的介孔(纳米与微米之间)空心结构。 

适宜的助剂重量组成为：分散剂∶偶联剂＝0.3～3。 

分散剂优选为丙烯酸类分散剂，如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸等，或油酸酰胺。 

偶联剂优选钛酸酯类偶联剂，如二钛酸二乙酯或异丙基三钛酸异酯等。 

使用时，与通常的涂料一样，可采用喷涂或者刷涂的方式施工到要隔热的基体表面，形成所需涂层。 

本发明简单合理，易于实施的制备方法如下： 

在有机硅树脂中先加入复合阻燃剂、偶联剂和助剂，经过高速球磨混合均匀后，再加入空心微球隔热填料低速搅拌分散均匀，制得具有介孔结构产品。 

其中：高速球磨的速度为150～400r/min适宜，经过高速球磨分散，可获得良好的阻燃性能，氧指数大于39；低速搅拌的速度为50～100r/min适宜，可获得良好的隔热性能。 

本发明所述的耐高温阻燃隔热涂料，综合了多种隔热机理，获得了以下良好性能： 

密度低，只有0.31g/cm³； 

导热系数低，只有0.046w/m·k； 

高隔热效率，厚度1mm隔热效率为，热面温度250℃，4小时冷面温度89℃； 

可耐300℃的高温，达到4.3MPa的高附着力，阻燃性能好，氧指数大于39。 

可广泛应用于-55℃～250℃温度范围内的各种保温隔热设备，特别是综合性能要求高的各种航空飞行器上。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。 

根据组成比例配料，先将环氧改性有机硅树脂、阻燃剂、分散剂在球磨机中进行高速球磨并充分分散，以各组份混合均匀为止，将混合粉料装入反应釜中，加入空心微球隔热填料进行低速搅拌分散，至空心微球分散均匀得本发明涂料。 

实施例1 

本发明耐高温阻燃隔热涂料配料重量百分组成为：环氧改性有机硅树脂粘结剂69％、空心微球隔热填料15％、复合阻燃剂15％、助剂1％。 

其中： 

空心微球隔热填料为SiO₂空心微球，粒度范围10～100μm。 

复合阻燃剂重量组成：Mg(OH)₂∶Al(OH)₃＝3∶1。 

聚丙烯酸分散剂和二钛酸二乙酯偶联剂重量比为1∶1。 

高速球磨的速度为200r/min，低速搅拌的速度为80r/min。