一种弹用隔热涂料、制备方法和隔热涂层技术

本发明专利技术公开了一种弹用隔热涂料、制备方法和隔热涂层，属于涂料涂层制备技术领域，将45份～55份的成膜物、35份～55份的填料、10份～20份的有机溶剂和0.5份～1份的偶联剂混合均匀，形成均匀的混合物。向混合物中加入1份～3份的交联剂和0.5份～1份的催化剂进行反应，反应完全后得到隔热涂料。利用所述隔热涂料制备的隔热涂层不仅具可以实现室温固化，固化时间短，与基体有良好的界面结合性能；而且耐高温隔热综合性能优异，可使弹内反应温度延长至17min，解决现有技术中弹药反应温度低，弹药反应时间短，导致的弹药运输或储存易发生事故，造成经济损失的问题。造成经济损失的问题。造成经济损失的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种弹用隔热涂料、制备方法和隔热涂层


[0001]本专利技术属于涂料涂层制备
，涉及一种弹用隔热涂料、制备方法和隔热涂层。

技术介绍

[0002]含能材料自蔓延反应能量密度高、反应速度快，作为局部热源在微纳器件、航空航天、国防军事等领域应用广泛，随着国防事业的不断发展，为提高作战能力，武器型号的能量和威力越来越高，含能材料随之带来的安全隐患也在增多。包括炸药、火工品、燃料等的含能材料在失火条件下引发的事故屡见不鲜。二战以后，火灾和爆炸是很常见的一类弹药事故。当受到外界火焰烘烤时，这些含能材料对外界热刺激极为敏感，当达到一定温度时会出现弹药自点火或爆炸等现象，由于携带弹药密集，极易导致弹药发生殉爆、连锁爆炸事故。
[0003]除了战争时期敌方的攻击以外，在和平时代导致这种事故的原因也很多，武器弹药在运输、吊装过程中操作不当；易燃物的存储、搬运不当；人员行为不当或失职等都会引起爆炸事故的发生，造成不可估量的经济损失。
[0004]类似的涂层材料，在建筑、钢结构、交通运输等领域有所应用，能够解决目前民品市场对于阻燃隔热材料的部分需求，但是，这些都是针对钢结构防火进行涂层设计，由于钢结构在400℃左右才出现失效，而弹药的反应温度必须控制在200℃以内，所以一般的涂层并不适用于温度敏感的弹药类的火灾防护，因此，急需一种弹用防护涂层，来增加对弹药的隔热性能，延长弹药反应时间，达到避免因运输或储存不当造成更大损失的目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中弹药反应温度低，弹药反应时间短，导致的弹药运输或储存易发生事故，造成经济损失的问题，提供一种弹用隔热涂料、制备方法和隔热涂层，可有效延长弹药发反应时间，为救援争取时间，避免更大的损失。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术提供一种弹用隔热涂料，按质量份数计包括以下原料组分：45份～55份的成膜物、35份～55份的填料、10份～20份的有机溶剂、1份～3份的交联剂、0.5份～1份的催化剂和0.5份～1份的偶联剂。
[0008]优选地，所述成膜物包括甲基含氢硅油和室温硫化硅橡胶，甲基含氢硅油与室温硫化硅橡胶的质量比为(1～3)：10。
[0009]优选地，所述室温硫化硅橡胶为甲基苯基硅橡胶、甲基双苯基硅橡胶和甲基嵌段硅橡胶中的一种。
[0010]优选地，所述填料按质量百分比包括以下组分：30％～40％的软木粉、10％～20％的轻质纳米填料、20％～30％的片层隔热填料、10％～20％的反射填料和10％～20％的储能填料；
[0011]所述轻质纳米填料为氧化硅气凝胶或氧化铝气凝胶；
[0012]所述片层隔热填料为水滑石或云母粉；
[0013]所述反射填料为硅酸铝、ATO和AZO中的一种或多种；
[0014]所述储能填料为碳酸锆、氢氧化钡和氧氯化锆中的一种。
[0015]优选地，所述有机溶剂为120#溶剂油、无水煤油、200号溶剂油和环己烷中的一种或多种。
[0016]优选地，所述交联剂为正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷和烷氧基钛化合物中的一种。
[0017]优选地，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡中的一种。
[0018]优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或双金属偶联剂。
[0019]本专利技术提供一种上述弹用隔热涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将成膜物、填料、有机溶剂和偶联剂混合均匀，形成均匀的混合物；
[0021]向混合物中加入交联剂和催化剂反应完全后，得到隔热涂料。
[0022]本专利技术还提供一种利用上述的隔热涂料制备的弹用隔热涂层，在温度范围为850℃～1100℃的火焰烘烤下，设有该涂层的弹体内部温度到达150℃的时间为10.3min～11min，到达200℃的时间为15.5min～17min。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术提供一种弹用隔热涂料，该涂料以有机溶剂为基础，添加成膜物、交联剂、催化剂、偶联剂和耐高温低导热的填料，使得利用该隔热涂料制备的隔热涂层，可利用其本身在高温下发生物理和化学等复杂变化过程带走热量和阻隔热量。该原料中成膜物的添加可使整个反应在低温下保持弹性，适合刷涂、滚涂、喷涂等工艺，可以实现室温固化，固化时间短，与基体有良好的界面结合性能，且耐高温隔热综合性能优异；将该隔热涂料涂制在巡航航弹、弹道导弹等弹药表面，可有效延缓涂层表面的升温速度并降低涂层内表面温度，能够在火焰工况下防护弹药等含能材料，充分降低被防护材料升温速度，对弹药起到很好的热量防护作用，从而延长弹药反应时间，降低殉爆几率，为决策制定、实地救援与撤离提供宝贵的时间，避免造成不可估量的损失。
[0025]该隔热涂料以甲基含氢硅油和室温硫化硅橡胶作为成膜物，可使整个反应在低温下保持弹性，适合刷涂、滚涂、喷涂等工艺，可以实现室温固化，固化时间短，且与基体有良好的界面结合性能。
[0026]填加多种隔热填料，从不同角度配合增加涂层的隔热散热效果，其中水滑石和云母粉都是具有特殊片层结构的材料，添加后在漆膜内形成基本平行的取向排列，达到很好的隔热阻燃效果，且水滑石的结构中含有相当量的结构水，层间具有碳酸根，受热时，水和二氧化碳放出，达到阻燃目的；其次，在水及二氧化碳释放后，水滑石转变为较高比表面积的多孔性固体碱，其对燃烧产生的烟气及有毒酸性气体具有极强的吸附作用。硅酸铝、ATO和AZO材料以纳米级颗粒均匀分散在树脂中，对红外光具有很好的吸收和反射作用，因此达到隔热效果，且使材料机械强度提高，经涂层阻隔后，能有效延缓涂层背面的升温速度并降低样品内表面温度，对弹药起到很好的热量防护作用；氧化硅气凝胶或氧化铝气凝胶为纤细的纳米多孔结构，具有极低的热导率，保温隔热效果良好；同时，涂层中加入碳酸锆、氢氧
化钡或者氧氯化锆材料作为相变储能材料，能够很好的起到隔热阻燃的作用，这些储能材料与氧化硅气凝胶等纳米纤维相混合，可以利用这些具有特殊结构的多孔介质材料作为封装载体，多孔介质的材料内部具有丰富的孔道，这些孔道可以为相变材料提供基本结构单元的储存空间，且表面相互作用与毛细管效应可以让相变材料在阶梯介质中稳固的被束缚，某些结构还可以形成微纳结构提高储存的可靠性，达到更好的保护弹体的效果。
[0027]本专利技术公开了一种弹用隔热涂料的制备方法，该方法操作简单，可在室温下完成整个隔热涂料的制备，反应条件温和，且制备出的隔热涂料具有非常好的隔热性能和界面结合能，适于隔热涂料的产业化生产。
[0028]本专利技术还公开了利用上述隔热涂料制备的弹用隔热涂层，该涂层在温度范围为850℃～1100℃的火焰烘烤下，设有涂层的弹体内部温度到达150℃的时间为10.3min～11min，到达200℃的时间为15.5min～17min。可有成效延长弹药反应时间，降低殉爆几率，为决策制定、实地救援与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹用隔热涂料，其特征在于，按质量份数计包括以下原料组分：45份～55份的成膜物、35份～55份的填料、10份～20份的有机溶剂、1份～3份的交联剂、0.5份～1份的催化剂和0.5份～1份的偶联剂。2.根据权利要求1所述的弹用隔热涂料，其特征在于，所述成膜物包括甲基含氢硅油和室温硫化硅橡胶，甲基含氢硅油与室温硫化硅橡胶的质量比为(1～3)：10。3.根据权利要求2所述的弹用隔热涂料，其特征在于，所述室温硫化硅橡胶为甲基苯基硅橡胶、甲基双苯基硅橡胶和甲基嵌段硅橡胶中的一种。4.根据权利要求1所述的弹用隔热涂料，其特征在于，所述填料按质量百分比包括以下组分：30％～40％的软木粉、10％～20％的轻质纳米填料、20％～30％的片层隔热填料、10％～20％的反射填料和10％～20％的储能填料；所述轻质纳米填料为氧化硅气凝胶或氧化铝气凝胶；所述片层隔热填料为水滑石或云母粉；所述反射填料为硅酸铝、ATO和AZO中的一种或多种；所述储能填料为碳酸锆、氢氧化钡和氧氯化锆中的一种。5.根据权利要求1所述的弹用隔热涂料，其特征在于，所述有机溶剂为120#溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建兵，
申请(专利权)人：陕西天蓝新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：