[发明专利]一种轻质低导烧蚀维形防热涂料及其制备和应用

说明书

本发明属于特种涂料技术领域，尤其是一种轻质低导烧蚀维形防热涂料及其制备和应用。该防热涂料包括分装的组分A和组分B，喷涂前将组分A和组分B按照一定的比例混合；其中，组分A的原料包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、轻质低导纳米填料、烧蚀维形填料、溶剂、助剂；组分B为组分A质量3％‑5％的氨类固化剂。本发明提供的防热涂料，导热系数低、密度低、粘结强度高，并达到烧蚀维形的目的，其综合性能优良，有效解决航天产品舱体的高温气动冲刷的防热问题；该防热涂料已用于在航天产品舱体结构的热防护，经试验证明，该防热涂料性能指标完全满足某航天产品工程化应用的要求。

技术领域

本发明属于特种涂料技术领域，尤其是一种轻质低导烧蚀维形防热涂料及其制备和应用。

背景技术

随着先进航天技术的发展，航天产品在高机动、大过载、飞行速度、命中精度和突防能力等方面综合性能逐步提高，设计者必须兼顾载体重量、材料结构强度及载体内部元器件的安全性。航天产品的舱体多采用合金材料制造舱体，舱体结构材料随温度的升高力学性会急剧下降，对航天产品进行隔热防护是解决以上问题的有效途径。

航天产品工作时的温度可达1000℃以上，尤其对于新型航天产品，由于高机动性且飞行速度快，航天产品表面在短时间内，气动加热加剧温度急升；若不采取有效的热防护措施，航天产品的头部、翼面(或舵面)的前缘、整流罩及各舱段由于温度过高而结构强度下降，进而导致舱体破坏和航天产品设备元件损坏。为了保证航天产品的安全飞行，确保击中目标，必须采取有效的热防护措施。

目前，航天产品表面结构的防热涂料多数采用有机聚合物为基料的烧蚀隔热涂料。烧蚀隔热涂料在高温冲刷的情况下发生物理、化学变化，引起涂料消融并带走热量，从而达到保护航天产品表面结构的目的；但是这种烧蚀隔热涂料很难实现航天产品表面结构的维形，容易引起航天产品结构外形改变，进而影响航天产品的工作性能。

轻质低导烧蚀维形防热涂料因其具有质量轻、导热系数低和烧蚀维形等优点，且在一定时间内具有良好的隔热性能、抗冲刷性能而成为优选的防热材料，是航天产品热防护所急需的新型防热材料。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种轻质低导烧蚀维形防热涂料及其制备和应用，具体是通过以下技术方案实现的：

一种轻质低导烧蚀维形防热涂料，包括分装的组分A和组分B，组分A按重量份计包括以下原料：有机硅树脂25～29份、环氧树脂10～15份、丙烯酸树脂4～7份、轻质低导纳米填料8～12份、烧蚀维形填料10～18份、溶剂25～35份、助剂1～3份；所述组分B为组分A质量3～5％的氨类固化剂。

优选地，所述组分A按重量份计包括以下原料：有机硅树脂25～28份、环氧树脂10～14份、丙烯酸树脂4～7份、轻质低导纳米填料9～11份、烧蚀维形填料10～15份、溶剂25～35份、助剂1～3份；所述组分B为组分A质量3～5％的氨类固化剂。

更优选地，所述组分A按重量份计包括以下原料：有机硅树脂26份、环氧树脂13份、丙烯酸树脂6份、轻质低导纳米填料10份、烧蚀维形填料14份、溶剂25～35份、助剂2份；所述组分B为组分A质量3-5％的氨类固化剂。

优选地，所述有机硅树脂为1152有机硅树脂；所述环氧树脂为E51环氧树脂；所述丙烯酸树脂为BP-3丙烯酸树脂。

优选地，所述轻质低导纳米填料为纳米气相二氧化硅；所述烧蚀维形填料为空心玻璃微珠。

需要说明的是，上述技术方案中的溶剂为醇、酮类、脂类、二甲苯中的一种或组合；助剂为防沉剂、附着力促进剂，防沉剂可以选择但不限于KYC-426防沉剂、KYC-436防沉剂，附着力促进剂可以选择但不限于CS4214促进剂、CS6011促进剂。