[发明专利]一种纳米航空涂料及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米涂料，特别涉及一种纳米航空涂料及其制备方法和使用方法。

背景技术

航空涂料，用于飞机蒙皮的涂饰及保护，不仅是飞机的外观装饰材料，而且还是延长飞机使用寿命、保证安全飞行的飞机结构的重要材料。中国民航部门曾预测，2011年国产大飞机C919将迎来新订单，目前已有100架的订单，未来20年总销量将达2000架；到2012年中国需要各类通用及军用航空飞机超过1万架，新造和维修所需要的各种航空涂料将达到5000吨，对高性能的航空涂料有很大的需求。现有的航空涂料，包括纳米航空涂料，在装饰、防腐、防污、自洁性能、抗紫外线、防盐雾、耐湿热和低摩擦等性能以及使用寿命方面，有其中一部分功效，但没有能达到全部性能指标合格的；特别是使用寿命一般为6—9年。

发明内容

本发明的目的在于提升现有飞机涂料技术的关键性能指标，提供一种高装饰性、高防腐性、高耐久性、高防污性、高表面自洁性、高抗紫外线性、低摩擦性、高耐湿热性以及使用寿命长的双组份纳米航空涂料及其制备方法和使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种纳米航空涂料，包括组份A和组份B；所述组份A包括羟基含量大于5.0%的高羟基丙烯酸多元醇树脂、纳米TiO₂浓缩浆、颜填料、助剂、有机溶剂，其中原料的质量比为：高羟基丙烯酸多元醇树脂：纳米TiO₂浓缩浆：颜填料：助剂：有机溶剂=40~70：2~8：10~30：1~5：10~25；所述纳米TiO₂浓缩浆由纳米TiO₂、聚合物分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯组成，其中原料的质量比为：纳米TiO₂:聚合物分散剂：丙二醇甲醚醋酸酯=1：0.1～0.2:2～3；所述组份B为交联剂；所述组份A与所述组份B的质量比为100：25~50。

所述羟基含量大于5.0%的高羟基丙烯酸多元醇树脂为德国BAYER公司的Desmophen 651MPA。

所述颜填料包括金红石型钛白粉、酞菁蓝、中铬黄、耐晒黄、碳黑、紫红和大红。

所述助剂为下述三种物质：

（1）流平剂，成份为有机改性硅氧烷溶液，如德国毕克化学公司的BYK-333或BYK-331，用量为组份A总质量的0.001~0.005倍；

（2）消泡剂，成份为聚硅氧烷溶液，如德国毕克化学公司的BYK-066N或BYK-141，用量为组份A总质量的0.002~0.005倍；

（3）分散剂，成份为含亲和颜料基团的高分子量嵌段共聚物溶液，如德国毕克化学公司的BYK-161或BYK-163，用量为组份A总质量的0.005~0.08倍。

所述有机溶剂为甲基异丁基酮、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯的混合物，其原料的质量比为2~3：1~2：2~3。

所述交联剂为异氰脲酸酯，如德国BAYER公司的DesmodurN3390BA。

一种纳米航空涂料的制备方法，包括如下步骤：按照组份A的配方，在容器中加入其中50~75%质量的所述高羟基丙烯酸多元醇树脂和所述有机溶剂以及规定量的所述纳米TiO₂浓缩浆和所述分散剂；搅拌均匀；然后加入所述颜填料，预分散；研磨，达到颗粒细度≤15μm；再加入剩余的所述高羟基丙烯酸多元醇树脂和各种所述助剂，并用剩余的所述有机溶剂调节粘度；搅拌均匀；过滤；将制得的所述组份A单独包装；将组份B按照与组份A的规定配比单独包装。

一种纳米航空涂料的使用方法，其干燥条件为常温干燥或低温烘烤干燥。当干燥条件为低温烘烤时，烘烤温度为80℃~105℃，烘烤时间为60~120分钟。

本发明涉及的纳米航空涂料采用纳米氧化钛浓缩浆制成，涂覆的飞机蒙皮涂层具有独特的表面性能，能显著提升飞机蒙皮涂层的防腐、防污、自洁性能、低摩擦性能，纳米表面涂层技术大大提高了涂层的耐腐蚀、耐盐雾和抗紫外线等性能，还能降低飞机高速行驶时的空气阻力，减少了能源使用。本涂料使飞机蒙皮涂层的使用寿命在15年以上，极大延长了飞机的使用寿命及维修周期。

本发明相比现有航空涂料具有如下优点：由于本发明在选用高羟基丙烯酸多元醇树脂基础上，引入了纳米TiO₂浓缩浆，制成的漆膜耐老化性和耐盐雾性、耐湿热性较普通丙烯酸聚氨酯航空涂料提高两倍以上，表面自洁性远远高于普通丙烯酸聚氨酯航空涂料。

本发明纳米航空涂料，具有如下特点：

1、耐盐雾性和耐老化性优异；