[发明专利]一种快速成型防热胶片、制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种快速成型防热胶片及其制备方法，将增强填料和磨碎纤维均匀分散于硅橡胶中所得混合物、成瓷填料、固化剂、轻质填料、挥发型降粘剂和固化抑制剂进行真空捏合，再将捏合分散后的混合物进行压延处理，得到初步成型胶片，最后使初步成型胶片进行固化，得到防热胶片。本发明所得防热胶片可替代传统空气喷涂的硅橡胶防热涂层施工，特别适合应用于飞行器表面，达到防护气动热的目的，所得结构件具有较好的力学、热物理性能和抗烧蚀性能，同时相比于传统防热涂层的空气喷涂施工，本发明能够避免使用大量溶剂，施工周期也大幅缩短，对于未来防热产品的快速交付及促进环保都具有深远意义。

技术领域

本发明涉及一种防热胶片、制备方法与应用，属于表面涂层技术领域。

背景技术

热防护系统是决定飞行器成败的关键因素之一，目前对于中高热流环境的飞行器外防热，大量采用硅橡胶防热涂层方案来实现。而现有的硅橡胶防热涂层主要为缩合型硅橡胶体系，该体系通过脱醇缩合方式固化，自身固化周期较长；硅橡胶防热涂层大多通过喷涂或刷涂工艺制备，涂覆过程中，涂料粘度不断变化，造成涂层厚度不可控，为保障厚度硅橡胶防热涂层厚度满足设计要求，需花费大量时间进行打磨和修补。这些因素严重影响防热层产品高效率、高质量的交付。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种快速成型防热胶片及其制备方法，解决了传统空气硅橡胶防热涂层喷涂施工过程周期长、易导致有机溶剂污染以及涂层厚度难以控制等技术问题。本发明所得防热胶片可替代传统空气喷涂的硅橡胶防热涂层施工，同时避免使用大量溶剂，施工周期也大幅缩短，对于未来防热产品的快速交付及促进环保都具有深远意义。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速成型防热胶片的制备方法，包括：

(1)将增强填料和磨碎纤维均匀分散于硅橡胶I中，得到混合物A1；

(2)将混合物A1、成瓷填料、固化剂I、轻质填料、挥发型降粘剂和固化抑制剂进行真空捏合，从真空捏合过程中所得混合物中取出样品，对样品进行热处理，根据热处理后样品的质量变化率确定真空捏合是否完成，真空捏合完成后得到混合物A2；

(3)将混合物A2铺于两层聚四氟乙烯膜之间，对混合物A2进行压延处理，得到初步成型胶片；

(4)使初步成型胶片进行固化，得到防热胶片。

进一步的，步骤(1)中，硅橡胶I为硅氮烷烃和硅氧烷烃的线性无规共聚物，硅橡胶I的结构式如下：

其中，x＝3％～5％(x+y+z)，y＝5％～8％(x+y+z)；

增强填料为炭黑，碳酸钙或白炭黑中的一种或一种以上组合；

磨碎纤维为磨碎玻璃纤维或磨碎碳纤维中的一种或一种以上组合；

步骤(1)中，硅橡胶I、增强填料以及磨碎纤维的质量比＝100：10～30：5～20；

将增强填料和磨碎纤维均匀分散于硅橡胶中的具体方法为，采用三辊研磨2～4遍或捏合分散20～40min，得到肉眼观察时混合物颜色均匀且无颗粒的混合物A1。

进一步的，步骤(2)中：

成瓷填料为氧化硼，碳化硼或滑石粉中的一种或一种以上组合；

固化剂I为铂催化剂或氯铂酸；

轻质填料为玻璃微球或酚醛微球中的一种或一种以上组合；所述玻璃微球和酚醛微球的等静压强度≥2MPa；

挥发型降粘剂为一氟二氯乙烷，或一氟二氯乙烷和正庚烷的混合物；

固化抑制剂为炔基醇。