[发明专利]一种防热涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种防热涂层及其制备方法，该防热涂层包括防热涂层A与防热涂层B两种组分，喷涂前将两种组分按照一定的比例混合，其中防热涂层A的原料包括硫化硅橡胶、补强填料、耐高温填料、增强纤维、隔热填料、交联剂和稀释剂，防热涂层B的原料包括催化剂与乙烯基硅油，本发明通过大量试验给出了各组分的合理用量以及对组分进行优选，制备得到的涂层具有优异的防热性能，并具有高抗剪、轻质的特点，解决现有防热涂层高热流密度、强气动剪切环境中出现开裂、脱落及烧蚀量大的问题，保证飞行器良好的气动外形，为新一代导弹武器的结构防热设计提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种防热涂层及其制备方法，具体地说涉及一种硅橡胶类防热涂层材料的制备方法，该涂层用于航天飞行器外表面，抵御飞行过程中的气动热，属于防热涂层材料技术领域。

背景技术

新一代导弹具备高机动、高速度、高精度、强作战能力等特点，弹体外表面热环境更加恶劣，具体表现为热流密度更高、气流剪切力更强。这种变化使导弹武器外表面防热问题更加突出，现有成熟涂层主要用于短时、低剪切环境的气动热防护，在高热流密度、高速的气流剪切作用下，表现出鼓泡、脱落、不耐烧蚀的问题，不能满足导弹武器表面热防护需求；如图1所示为常规防热涂层热防护失效(基材烧毁)示意图。此外，导弹武器的轻量化要求较以往更为明确，高热流长时热环境使得防热涂层设计厚度更高，防热涂层结构重量控制越来越重要，防热涂层应在抗剪切能力满足要求的情况下，降低密度，提高热防护效率。为此研制了新型高抗剪、轻质防热涂层材料，解决现有防热涂层高热流密度、强气动剪切环境中出现开裂、脱落及烧蚀量大的问题，保证飞行器良好的气动外形，为新一代导弹武器的结构防热设计提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种防热涂层，该防热涂层适用于钢、铝合金、碳环氧材料等多种基材，具备较好的力学、热物理性能和抗烧蚀性能，在最高1.4MW/m²，剪切力1200Pa以上的气动环境下使用130s烧蚀量小于1mm，特别适用于导弹武器的舵翼面、过渡段等高热流高剪切环境的弹体结构外表面。

本发明的另外一个目的在于提供一种防热涂层的制备方法。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种防热涂层，所述防热涂层包括防热涂料A与防热涂料B，涂覆前，将所述防热涂料A与防热涂料B混合，所述防热涂料A组份与防热涂料B的质量比为100：2～10；

所述防热涂料A的原料包括如下质量份数的组分：室温硫化硅橡胶100份，补强填料10～40份，耐高温填料35～70份，增强纤维14～41份，隔热填料16～52份，交联剂1.8～6.2份，稀释剂32～104份；

所述防热涂料B的原料包括催化剂与乙烯基硅油，所述催化剂与乙烯基硅油的质量比为1：10～20。

在上述防热涂层中，所述硫化硅橡胶为乙烯基封端的甲基硅橡胶或甲基苯基硅橡胶。

在上述防热涂层中，所述补强填料为炭黑、碳酸钙或白炭黑中的一种或组合，或者补强填料为炭黑、碳酸钙或白炭黑中的一种或组合，表面经过硅烷或硅氮烷处理。

在上述防热涂层中，所述耐高温填料为金属氧化物、硅酸盐或磷酸盐中的一种或组合。

在上述防热涂层中，所述增强纤维为玻璃纤维、高硅氧纤维、芳纶纤维或碳纤维中的一种或组合。

在上述防热涂层中，所述隔热填料为空心玻璃微珠、空心酚醛微珠或软木粉中的一种或组合；所述稀释剂为二甲苯、乙酸丁酯或汽油的一种或组合；所述交联剂为含氢硅油。

在上述防热涂层中，所述催化剂为氯铂酸。

一种防热涂层的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将硫化硅橡胶、补强填料、耐高温填料、增强纤维、隔热填料、交联剂和稀释剂混合并分散均匀，得到防热涂料A；