一种自修复涂层体系制造技术

本发明专利技术属于防护技术领域。采用与燃油相容性好的含羟基苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物与聚酯和/或聚氨酯共固化弹性体作为中间涂层，通过涂层的自身回弹和吸油溶胀，达到快速封堵穿孔的目的。本发明专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，至少包括中间涂层和聚氨酯弹性体/聚脲外涂层，中间涂层为含羟基苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物‑聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物中苯乙烯组分质量分数为6.5%‑25.2%；中间涂层厚度不小于1.5mm。该自修复涂层体系，机械性能好，施工方便，工艺适用性广；封堵速度快、效果好，强度保持率高。适用于储油容器穿孔或破裂的即时封堵，特别适用于燃油容器被击穿情况下的防泄漏，以及内部高油压储油容器穿孔或破裂的即时封堵。

A Self-repairing Coating System

The invention belongs to the field of protection technology. Hydroxystyrene-acrylate copolymer with polyester and/or polyurethane was used as the intermediate coating with good compatibility with fuel oil. The rapid plugging of perforation was achieved by springback and oil absorption swelling of the coating. The self-repairing coating system of the present invention is a multi-coating composite structure, including at least an intermediate coating and a polyurethane elastomer/polyurea outer coating. The intermediate coating is hydroxy styrene-acrylate copolymer-polyurethane elastomer, and the mass fraction of styrene in hydroxy styrene-acrylate copolymer is 6.5%-25. 2%. The thickness of intermediate coating is not less than 1.5mm. The self-repairing coating system has good mechanical properties, convenient construction, wide applicability of technology, fast sealing speed, good effect and high strength retention rate. It is suitable for immediate plugging of perforation or rupture of oil storage vessel, especially for leak-proof in case of breakdown of fuel container, and immediate plugging of perforation or rupture of internal high-pressure oil storage vessel.

【技术实现步骤摘要】
一种自修复涂层体系
本专利技术属于防护
，涉及涂层穿孔自修复技术，尤其涉及储油容器穿孔快速修复技术。
技术介绍
油箱是机动车动力系统中不可缺少的组件，在战争环境中，利用轻武器攻击装备油箱、运加油车辆油罐、固定储罐等成为一种高效费比、高毁伤率、高附加值的战术手段，给装备物资安全带来了严重威胁。CN104110814A公开了一种与油箱一起使用的自修复涂层体系，专利技术涉及在至少一部分基底上沉积的涂层体系，所述涂层体系包括在至少一部分基底上沉积的内部涂料组合物，包括聚脲或聚氨酯涂料组合物；在至少一部分内涂层上沉积的粘稠凝胶涂层，其中该粘稠涂层包括至少一种伯胺单官能表面活性剂和任选的液体聚丁二烯的反应产物，和任选的脂肪酸，和辅助溶胀剂；在至少一部分粘稠涂层上沉积的外涂层。该专利技术的涂层体系可以在油箱被小型轻武器打穿时显著降低或消除燃料泄漏的可能性，当射弹,例如子弹穿过油箱时,它首先穿过或者射入外涂层内。若射弹穿过外涂层,则射弹将穿过或者射入粘稠的凝胶涂层。若射弹穿过粘稠的凝胶涂层,则它或者射入或者穿过内涂层。而且,若射弹达到粘稠的凝胶涂层,则粘稠涂层可借助机械流动机构自动填充打穿的孔隙,进而确保油箱的内容物没有经射弹的进入点从油箱离开。该专利公布的粘稠凝胶特点为，用旋转流变仪AR2000Rheometer测定25℃时粘度为600Pa·s，选用该种粘稠凝胶作为自修复涂层的封堵物，并起到连接内部涂料组合物和外涂层的作用，但是，该复合涂层中间涂层的机械强度过低，易剥落失效，且粘稠凝胶涂层在长期日光暴晒下粘度过低会导致涂层失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种油箱穿孔自修复体系。本专利技术的目的是这样实现的：采用与燃油相容性好的苯乙烯作为聚丙烯酸酯的改性主体、匹配含羟基丙烯酸类单体制备的含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物与聚酯和/或聚醚树脂进行共混改性，与异氰酸酯固化剂交联后获得具有吸油溶胀功能的弹性体作为中间涂层，通过涂层的自身回弹、结合吸油溶胀弹性体的吸油体积膨胀，达到快速封堵穿孔的目的。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：至少包括中间涂层和聚氨酯/聚脲弹性体外涂层，中间涂层为含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中苯乙烯组分质量分数为6.5%-25.2%；中间涂层厚度不小于1.5mm。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：还包括聚氨酯/聚脲弹性体底涂层。本专利技术的涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：中间涂层为含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中丙烯酸酯中长链酯组分质量分数为31.5%-54.7%。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：中间涂层为含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中羟基含量为1.2%-2.6%。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：中间涂层的物料体系还包括羟基聚醚和/或羟基聚酯树脂，其中羟基聚醚和/或羟基聚酯树脂不超过共聚物质量的55%。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：中间涂层厚度介于1.5mm～3mm。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：中间涂层的物料体系还包括不超过共聚物质量31.0%的橡胶微粒。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：所述橡胶微粒的粒度不大于200目。本专利技术涉及的自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：所述橡胶微粒为三元乙丙橡胶和/或丁苯橡胶微粒或其混合物。本专利技术涉及的自修复涂层体系，机械强度、耐久性、耐震动性、耐高温性好，施工方便，工艺适用性广；封堵储油容器穿孔，封堵效果好，封堵速度快，吸油后涂层机械性能保持率高，承受油压的能力好。适用于储油容器穿孔或破裂的即时封堵，特别适用于燃油容器被击穿情况下的防泄漏，以及内部高油压储油容器穿孔或破裂的即时封堵，防止经穿孔发生燃油泄漏产生的危害。具体实施方式实施例1将丙烯酸十二酯20份，甲基丙烯酸甲酯20份，苯乙烯16份，丙烯酸羟乙酯7.5份，混合搅拌后，加入乙酸乙酯32份，引发剂BPO1份，充分搅拌溶解得到混合物；将混合物分为等质量的两份，一份置于三径瓶中，一份置于恒压滴液漏斗中，通氮气除氧，搅拌条件下75℃保温反应5小时引发反应，控制恒压滴液漏斗内液体在保持75℃恒温2h内滴入三径瓶中，75℃保温反应3h，自然冷却至室温，减压脱除溶剂，得到含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，苯乙烯组分含量25.2%，羟基含量1.7%。将100份含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，二月桂酸二丁基锡0.1份，流变助剂ThixatrolMax2份，混合均匀作为A组分；按照活泼氢与异氰酸根当量比1:1，取MDI预聚物（科思创DesmodurE22）49.7份，3A沸石分子筛5份，空心玻璃微珠（S22）1份，混合均匀作为B组分；A、B组分混和均匀得到中涂涂料。面层涂层A组分组成为：NH1220（聚天门冬氨酸酯）230份，HT-102（阻燃剂）60份，绢云母40份，ThixatrolMax（流变助剂）3份；面层涂层B组分组成为：EXP2723（聚异氰酸酯）200份，可膨胀蛭石20份；两组份分别混合均匀再调匀得到面层涂层。对壁厚2mm的铝合金油箱表面除油除锈，表面喷砂至Sa2.5，喷涂WST-5092环氧玻璃鳞片底漆，凉置24h。采用刷涂工艺施工，刷涂中间涂层四道，间隔2h，凉置24h；刷涂面涂层涂料四道，间隔1h，室温凉置7天，得到中间涂层2mm、面涂层4mm的复合自修复涂层。油箱中装入0#柴油进行打靶测试，5.8mm制式手枪弹，距离100m射击，弹着点距油面高度差0.2m，击穿油箱壁即时不喷射，燃油自孔隙渗漏，70s后渗漏速度不超过0.2滴/s。实施例2共聚物物料组成为丙烯酸十二酯40份，丙烯酸丁酯23份，苯乙烯5份，丙烯酸羟乙酯8.5份，乙酸乙酯38份，引发剂AIBN1.3份，制备方法同时实例一75℃4小时引发反应，75℃滴加2h，75℃反应3.5h，自然冷却至室温，加入聚醚多元醇（万华WANOLC2004）30份混匀，减压蒸发，使溶剂完全挥发后得到苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚醚共混树脂，共聚物的苯乙烯含量6.5%，羟基含量1.6%。聚醚树脂质量为共聚物质量的39.2%。将100份含羟基苯乙烯-丙烯酸酯-聚醚共混树脂，二月桂酸二丁基锡0.1份，流变助剂ThixatrolMax2份，300目丁苯橡胶微粒5份，混合均匀作为A组分；按照活泼氢与异氰酸根当量比0.98:1，取HDI脲二酮（科思创DesmodurN3400）34份作为B组分；A、B组分混和均匀得到中涂涂料。橡胶微粒为共聚物质量的6.5%。将壁厚2mm铝合金油箱表面除油除锈，表面喷砂至Sa2.5，喷涂WST-5092环氧玻璃鳞片底漆，凉置24h。底、面涂层用喷涂聚脲体系按照专利公开号CN01816689.X实施例1中公开的方法分别配制和施工。采用高压双组份喷涂工艺，依次喷涂底涂0.5mm、中涂2.2mm和面涂3mm，各层间隔24h，最后室温固化7天，得到复合自修复涂层。油箱中装入92#汽油，采用7.62mm普通钢芯弹，距离100m射击，弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：至少包括中间涂层和聚氨酯/聚脲弹性体外涂层，中间涂层为含羟基苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物‑聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物中苯乙烯组分质量分数为6.5%‑25.2%；中间涂层厚度不小于1.5mm。

【技术特征摘要】
1.一种自修复涂层体系，为多涂层复合结构，其特征在于：至少包括中间涂层和聚氨酯/聚脲弹性体外涂层，中间涂层为含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中苯乙烯组分质量分数为6.5%-25.2%；中间涂层厚度不小于1.5mm。2.根据权利要求1所述的自修复涂层体系，其特征在于：中间涂层为含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中丙烯酸酯中长链酯组分质量分数为31.5%-54.7%。3.根据权利要求1所述的自修复涂层体系，其特征在于：中间涂层为含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物-聚氨酯弹性体，含羟基苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中羟基含量为1.2%-2.6%。4.根据权利要求1所述的自修复涂层体系，其特征在于：中间涂层的物料体系还包括羟基聚醚和/或羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩，侯瑞，李明俊，周桂明，马晓斌，吴炅，段衍鹏，刘景，李桂群，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37