[发明专利]一种飞行器机身外壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器机身外壳。

背景技术

随着铝、镁等合金材料及复合材料在飞机制造业上的应用，飞机的性能尤其是飞行速度有了很大提高，现在飞机的飞行速度可超过1km/s。由于运动物体所受的摩擦力与速度的平方成正比，因此飞行速度的提高，对飞机外壳的性能提出了更高要求，尤其是耐温性、耐紫外光性、耐冻融循环性、耐磨性、耐雨蚀性等，因此通常需要在飞机的飞行器机身外壳中设置防护涂层，该涂层一般通过喷涂涂料的方式来形成，但现有的常规涂料已很难满足当期日益苛刻的要求。氟碳涂料是近年兴起的一种高功能涂料，由于氟树脂分子中含有化学结合力特强的C-F键，键能高达485.3KJ/mol，十分稳定，加之氟元素是元素周期表中电负性最强的元素，对核外层电子吸引力强，难以阳极化，且氟原子体积大而具有空间位阻效应，使主链的稳定性大大增加，在受热、光(包括紫外线)、各种化学介质及溶剂作用下，C-F键难以断裂，故氟碳树脂具有超强的耐候性、耐化学品性、耐磨性及耐高温性等。由这类树脂制成的氟碳飞机蒙皮涂料具有其他涂料难以达到的优异性能。但现有氟碳涂料普遍存在交联度不够、含氟单体比例高造成成本高、固体份含量低VOC含量高造成环境污染等缺陷。

发明内容

本发明旨在克服前述缺陷，提供一种包含低成本、环境友好的涂料涂层的飞行器机身外壳，具体地，该飞行器机身外壳包括蒙皮基材和防护涂层，该防护涂层包括一层锌黄丙烯酸聚氨酯底漆和两层氟碳面漆，锌黄丙烯酸聚氨酯底漆干膜厚度为14微米，中间氟碳面漆干膜厚度为36微米，外层氟碳面漆干膜厚度为58微米。

所述防护涂层通过在蒙皮基材表面喷涂涂料来形成，所述涂料包括氟碳涂料，该氟碳涂料A组分包括下列成分：按重量计，高羟基含氟丙烯酸树脂61-65%，颜色填料20-26%，纳米氧化镁3%，纳米二氧化钛3.5%，流平剂1%，消泡剂0.8%，分散剂1.2%，催化剂0.5%，溶剂3-5%；所述的流平剂为丙烯酸酯类、酯丁纤维素类以及长链硅树脂类的表面活性剂；所述的催化剂为不含有机锡的环保型催化剂；消泡剂，成份为聚硅氧烷溶液；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；所述的混合溶剂为甲基异丁基酮、丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸丁酯的混合物，混合比例为1:2:3。

其中高羟基含氟丙烯酸树脂的具体的制造方法如下：包括以下步骤：

（1）将总溶剂量70wt%的溶剂加入到装有回流冷凝管、温度计、搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中，通入氮气排氧，放入油浴锅中，加热至110℃，开动搅拌器，使溶剂回流；

（2）将由全部单体、链转移剂、引发剂总量的95wt%、溶剂总量的20wt%组成的混合溶液在2小时内匀速地加入到反应器中，加完后，继续保温反应3小时；

（3）将剩余的引发剂和溶剂加入到反应器中，继续保温反应2.5小时停止，冷却至室温；

（4）倒入圆底烧瓶中，于60℃下减压蒸馏大部分溶剂后，再经无水甲醇沉淀洗涤后，送往60℃烘干箱中减压干燥24小时，再溶解于醋酸乙酯中，得到产品。

所述的氟碳涂料的工艺如下：按照组份A的配方，在容器中加入80%质量的所述高羟基含氟丙烯酸树脂和所述有机溶剂，以及全部的所述纳米材料和所述分散剂；进行低速搅拌(350转/分)，搅拌时间约8分钟，停止搅拌机；然后加入所述颜色填料，高速(1500转/分)搅拌20分钟；研磨，达到颗粒细度≤10μm；再加入剩余的所述高羟基含氟丙烯酸树脂和其他各种所述助剂，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。

利用氟碳涂料来在蒙皮基材表面形成防护涂层的工艺包括如下步骤：

清洗和打磨：

采用60℃温水冲洗去除蒙皮残余脱漆剂，用洁净的本色细平布沾溶剂粗清洗去除污物，水砂磨或溶剂砂磨蒙皮表面，用洁净的本色细平布沾与涂料配套的清洗剂精洗表面并干燥，处理过的表面应洁净、无污染，保证35s水膜连续不分岔；

喷涂底漆

在清洗和打磨步骤完成的5小时之内，在蒙皮基材表面均匀地喷涂一层锌黄丙烯酸聚氨酯底漆；采用高压无气喷涂，压力比35:1，喷枪距离550～720mm，喷射角75～80度，喷涂电压26～30V，喷涂电流200～240A，喷嘴直径：0.48～0.56mm，环境湿度：＜76%，蒙皮基材表面温度高于露点5℃以上，喷涂一遍；

喷涂第一层氟碳面漆