[发明专利]耐高温消融与透波涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息材料与化工技术，特别是涉及一种耐高温消融与透波涂料及其制备方法。

背景技术

耐高温涂料的应用为航天、军事电子技术的发展及新能源的利用提供了良好保证。科技的发展对耐高温涂料的要求更为苛刻的要求，要求涂料不仅具有较有较高的耐高温(如1600℃)性能，同时还要求涂料具有较好的透波性能，如在1～18GHz下要求涂料膜的透波率≥80％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温消融与透波涂料及其制备方法。它是采用有机硅树脂和环氧树脂作涂料的基体材料，有机辅料和多种无机纳米材料作功能填料，所制备的涂料膜表面光滑致密，无针孔，耐高温和透波性能良好。

本发明提供的一种耐高温消融与透波涂料包括：涂料基体和有机辅料以及无机填料，涂料基体为有机硅树脂和环氧树脂，原料的质量组成为：

有机硅树脂和环氧树脂    55～85％

有机辅料以及无机填料    15～45％。

所述的有机硅树脂和环氧树脂的质量比为：5～10：1～5，优选7：3。

所述的有机硅树脂：羟基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷或二甲聚硅氧烷，分子量为10000-80000；环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-20，环氧当量450～500g/Eq，环氧值0.18～0.22Eq/100g，软化点64～76℃。

所述的有机辅料以及无机填料的质量组成为：

有机辅料为：磷酸三苯脂：  5～10％

            沉析芳纶纤维：2～7％

无机填料nano-SiO₂：5～10％

        nano-Al₂O₃：5～10％

        nano-MgO：5～10％

        nano-ZrO₂：5～10％

        nano-SiC：10～20％

        nano-Si₃N₄：10～20％

        nano-Fe₂O₃：1～5％以及

        促进剂1～5％。所述的促进剂为：硅烷偶联剂KH-792、硅烷偶联剂KH-602或胺基硅烷偶联剂KH-550。

稀释剂为无水乙醇与TMPDE(三羟甲基丙烷二烯丙基醚)的混合物(体积比为10：1)。以上所用纳米材料粒径尺度均在20～50nm。

本发明提供的一种耐高温消融与透波涂料的其制备方法包括的步骤：

在乙醇溶液中对纳米无机填料进行表面处理，并用超声振荡法将其均匀分散于乙醇溶液中，将处理后的纳米颗粒悬浊液与树脂基体材料在搅拌条件下混合，并用稀释剂调节涂料的比重以适于喷涂，并且干燥。所制备涂料可在室温下1～3h内表面固化干燥，2～3天内完全固化干燥；或在35～60℃下，10～30min表面固化干燥，3～8h内完全固化干燥。

本发明的优点在于具有环保性、涂料成膜性良好、所成膜表面光滑、致密无气孔、涂料耐高湿性能好的特点。本发明在经高温1600℃下处理过程中，由于消融作用，质量损失在20％左右。涂料透波性能优异，在1～18GHz下，透波率均大于80％。

具体实施方式

实施例1

配方：涂料基体(质量)：羟基封端聚二甲基硅氧烷56％，双酚A型环氧树脂E-2024％。涂料的功能填料为(质量)：磷酸三苯脂：2％，沉析芳纶纤维：1.2％，nano-SiO₂：2％，nano-Al₂O₃：2.4％，nano-MgO：2.4％，nano-ZrO₂：1.2％，nano-SiC：4％，nano-Si₃N₄：4.2％，nano-Fe₂O₃：0.4％，硅烷偶联剂KH-7920.2％。(硅烷偶联剂：KH-602，A-1100(美国联碳)，Z-6011(美国道康宁)或KBM-903(日本信越)均可)。

首先用在乙醇溶液中分散沉析芳纶纤维(长1～7mm，长宽比50-1000)及用乙醇溶液表面处理无机纳米材料，然后将分散后的功能材料与树脂基体材料混合，并在搅拌条件下用稀释剂调节涂料的比重以适于喷涂。在室温下2h内表面固化干燥，3天内完全固化干燥；或在35～60℃下，10～30min表面固化干燥，8h内完全固化干燥。