[发明专利]一种保护膜

说明书

本发明涉及一种保护膜，特别是用于飞行器机翼前缘或者旋翼前缘加强保护的一种保护膜。所述保护膜包括热塑性聚酰胺弹性体薄膜基材和环氧胶粘剂粘接层。本发明的保护膜具有高的耐热性、优异的耐老化性、耐候性以及耐高低温性等优点。该保护膜可以直接通过共固化工艺粘接到机翼前缘或者旋翼前缘，便于使用。而且粘接强度大，即使在飞行器高速运行的情况下也不易剥离，克服了现有技术中的弹性体保护膜与基材粘接力不足、容易剥离的缺点。

技术领域

本发明涉及一种保护膜，特别是用于飞行器机翼前缘或者旋翼前缘加强保护的一种保护膜。

背景技术

飞行器在高速穿越降雨区域时，其机翼前缘会遭遇“雨蚀”。直升机在低空飞行时，其旋翼在高速运转过程中与空气中的沙粒、浮尘会产生巨大摩擦，继而导致旋翼材料磨蚀。雨滴、沙粒撞击航空器部件的表面，在材料表面产生巨大摩擦，对材料内部产生巨大的瞬间冲击，可能在部件上诱发微裂纹。如果上述材料无法抵御雨滴、沙粒的冲击以及磨蚀，航空器部件的安全性和可靠性将受到威胁。现代航空制造业广泛地将高性能复合材料用于飞行器部件制造，这类材料具有重量轻、强度高的优点。但是复合材料部件的抗雨蚀能力不足，表面容易发生坑蚀，严重时会造成剥离，导致复合材料结构性损伤。例如，飞机雷达罩雨蚀以及直升机螺旋桨磨蚀是困扰航空界已久的难题，而目前广泛使用的航空涂料已经不能应对该类挑战。高性能聚氨酯保护膜产品是一种由聚氨酯弹性体和压敏胶粘剂组成的单面特种胶带，能够适应机身部件的弯曲构造，牢固地黏附在复合材料表面、金属表面和油漆表面。该类保护膜产品本体强度高，弹性模量大，具有优良的抗雨蚀、抗磨损能力，可以应用于雷达天线罩、螺旋桨毂盖、机翼、尾翼前缘、起落架、复合材料构件以及飞机的其它部件的防水，防潮，抵挡紫外线以及空气颗粒、雨滴的侵害。但是，由于压敏胶的抗剥离能力不足，飞行过程中薄膜两侧的存在气压差异，聚氨酯保护膜可能在飞行器高速飞行的时候存在被剥离的风险。

学术界以及工业界一直在研究外来物(固体颗粒、液体等)对飞行器机翼前缘的模式磨蚀和雨蚀(J.E.Field,et al.Cavitation in impacted drops and jets and theeffect on erosion damage thresholds.Wear,154-160.；Omid Gohardani.Impact oferosion testing aspects on current and future flight conditions.Progress inAerospace Sciences,2011,280-303)。如果飞行器机翼前缘磨损严重，将会严重影响飞行器的空气动力学效率，甚至影响飞行器的安全。目前一般有四种材料以及技术手段来加强飞行器前缘或者旋翼前缘的保护，例如高分子涂料、高分子弹性体薄膜、金属薄片、无机陶瓷涂层。金属薄片和无机陶瓷涂层密度大，不利于飞行器的减重，影响飞行器飞行的动平衡。目前使用高分子涂料或者航空工业涂料进行飞行器整个表面的防护涂装。一般对于金属蒙皮，先使用刻蚀性底漆提高有机涂层在金属蒙皮表面的附着力，然后以环氧涂料为底漆，发挥隔绝作用，以耐候性聚氨酯涂料为面漆，发挥装饰以及耐候保护作用。环氧涂料以及聚氨酯涂料都含有无机颜料以及填料，其固化之后的漆膜密度能够达到2.0以上。由于有机高分子涂料交联密度不大，受到紫外线照射之后会老化降解，且本体强度不高，对飞行器所使用的各种润滑油以及燃油的耐受性不足，所以飞行机每隔一定时间就需要进行一次费用高昂的脱漆、重新喷漆。在脱漆过程中，往往要使用对环境污染大的强酸性溶液。

也有在机翼前缘或者旋翼前缘使用涂覆压敏胶层的聚氨酯弹性体薄膜以加强保护，但是压敏胶的粘接力较差，在飞行器高速运行过程中存在从蒙皮表面剥离的风险。

除上述方式，技术人员也尝试使用各种高分子材料来制作保护膜制品。