一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法
【专利摘要】本发明介绍了一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法，其特征是：在橡胶消声瓦的表面通过界面处理后再用喷涂成型的方式外覆一层3～5mm无接缝的聚氨酯蒙皮涂层材料。聚氨酯蒙皮层具有优异的材料力学性能，可以在不影响原有吸声性能的前提下，有效提高消声瓦的抗撞击能力、有效降低消声瓦在水深压条件下的橡胶变形、有效降低消声瓦的破损几率、有效提高船舶的航行动力，是一项适用于船舶外覆消声瓦配套使用的水声保护材料【技术领域】的发明。
【专利说明】一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法
【技术领域】
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[0001]本发明专利涉及一种与水声吸声材料配套的保护材料的应用技术，特别适用于有吸声性能要求的船舶及水下探测器外表面的高性能保护涂层。
【背景技术】
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[0002]目前我国对有吸声性能要求的船舶及水下探测器表面通常采用的吸声方法是在其外壳外覆一层橡胶消声瓦，消声瓦的单块面积为0.3~0.5m2,厚度30~60mm,通过螺丝固定及底面粘接贴覆的弯曲包覆工艺方法，在其外壳表面形成一个整体消声层，而瓦与瓦之间的缝隙采用聚硫橡胶密封胶灌缝。
[0003]这种消声瓦块贴覆工艺存在的主要问题是:因消声瓦块规格小，贴覆的缝隙多，同时灌缝的聚硫橡胶密封胶与瓦块的粘接强度远低于橡胶瓦块的自身强度，在深水环境条件下密封胶受压变形严重，同时消声瓦一旦受海底暗礁等撞击后局部变形，也容易导致原有密封胶的开裂；而密封胶一旦开裂或橡胶消声瓦损坏，就会使其消声瓦吸声腔中进水，严重影响水声吸声性能的效能，同时由于密封胶开裂，海水直接接触船体外壳，形成外壳腐蚀；而且密封胶自身不具有吸声功能。
[0004]本发明专利的申请基于:我们了解到目前国内消声瓦技术在应用上存在的缺陷，提出了在原有橡胶瓦的外表面包覆一层聚氨酯材料的蒙皮涂层，在不降低原有吸声性能的前提下，提高消声瓦耐碰撞和耐深水压变形的能力，有效降低消声瓦粘接缝隙开裂或损坏的概率，同时聚氨酯蒙皮涂层材料的引入，又能提高其整体吸声效能和降低航行阻力。
[0005]经相关国内专利和技术文献查阅，未发现与本发明专利有相似的专利和技术工艺公开报导。
【发明内容】
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[0006]本发明专利所要解决的技术问题是提供一种用于船舶消声瓦表面喷涂成型的聚氨酯蒙皮涂层材料及其制备方法，该聚氨酯蒙皮涂层材料具有整体性好、无接缝不易渗漏，与消声瓦粘结性好、耐压性能好，对吸声性能无影响，对航行的动态阻力有降低等特点，使消声瓦技术的应用有进一步的提闻和推广。
[0007]为了实现本专利提出的一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法，本发明专利采取了如下涉及材料制造及应用工艺的技术方案:
[0008]本发明专利采用的聚氨酯蒙皮涂层材料的制造配方如下:A组份为异氰酸酯体系的预聚体，其配比为异氰酸酯41~50%、聚醚多元醇33~25%、助剂8~10%、阻燃聚醚18~15%，异氰酸酯含量15~17% ；B组份为胺扩链剂12~25%、胺醚50~30%、聚醚多元醇10~24%、色浆4~6%、助剂I~4%、催化剂3~1%、阻燃剂20~10%，混合胺值14~16% ;反应异氰酸酯指数-NC0/NH = I: 1.00~1.18，A、B双组份原料在25°C时的粘度应该< lOOOcps。
[0009] 所述的A组份中的异氰酸酯选自以下一种或几种混合:甲苯二异氰酸酯、2，4- 二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等；所述的聚醚多元醇主要为分子量为1000-3000的聚醚多元醇；所述的助剂主要为碳酸酯类稀释剂、芳烃类降黏剂；所述的阻燃聚醚主要为有机磷活性聚醚(0P-550、0P-560、0P-100)等。
[0010]所述的B组份中的胺类扩链剂选自以下一种或几种混合；二甲硫基甲苯二胺E-300、N, N- 二烷基苯二胺MOCA、TX-2、E-100、WH-6200等；所述的B组份中的端氨基聚醚为D-2000、T-5000、D-403、D-230 ;所述的B组份中的端羟基聚醚为高活性聚醚、高羟值聚醚N204等；所述的B组份中的助剂为:降黏剂、抗氧化剂、光稳定剂、消泡剂、抗沉降剂；所述的B组份中的色浆为以端氨基聚醚D-2000做树脂的聚氨酯专用色浆；所述的B组份中的催化剂为环保型的有机铋、有机锌、有机钯液体；所述的B组份中的阻燃剂为有机磷活性聚醚0P-550、0P-560、三氧化二锑、氢氧化镁、硼酸锌。
[0011]本发明专利采用的消声瓦与蒙皮涂层之间界面粘结处理方法；橡胶瓦表面采用10%浓度酸洗液体浸泡及氧化处理24小时,浸泡厚度< Imm,用清水清洗干净后烘干,再涂覆由聚氨酯改性的双组份氯丁橡胶粘合剂作橡胶消声瓦表面的界面剂，涂层厚度0.15~
0.20mm,待表干后(表干时间一般为2~4小时/25°C )，方可以喷涂聚氨酯蒙皮涂层材料，按此工艺方法获得的聚氨酯蒙皮涂层与橡胶层的粘接力可以达到5MPa。
[0012]消声瓦的灌缝和拼接缝隙平整处理:采用现役消声瓦的三组份聚硫橡胶灌缝粘接方法，并将固化后的聚硫胶密封表面与消声瓦抹平，固化后打磨处理。
[0013]本发明专利采用的聚氨酯蒙皮涂层的制备工艺是；采用双组份Va: Vb=1:1专用高压聚氨酯喷涂设备喷涂施工；将A组份和B组份分别通过聚氨酯液压双组份喷涂设备的输送和加热系统，A、B双组份在高压输送条件下以Va: Vb = I: I的比例及65~75°C的料温条件下通过RIM枪内混合室内撞击，混合料液呈雾化状态喷涂在橡胶瓦表面，形成聚氨酯蒙皮涂层。
[0014]本聚氨酯蒙皮涂层为室温固化体系，不需要加热固化，其施工及养护工艺条件为:
表1
【权利要求】
1.一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法，其特征是:在船舶外壳覆贴的消声瓦表面采用喷涂成型方式，形成一层厚度为3~5mm无接缝的聚氨酯蒙皮涂层，该涂层在保障原有消声瓦吸声性能的基础上，能提高消声瓦的水下抗撞击、抗水压形变保护、降低船舶航行阻力的能力。
2.根据权利要求书I所述的一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法，其特征是:蒙皮涂层材料采用双组份室温固化型聚氨酯涂料，其制造配方如下:A组份为异氰酸酯体系的预聚体，其配比为异氰酸酯41~50%、聚醚多元醇33~25%、助剂8~10%、阻燃聚醚18~15%，异氰酸酯含量15~17% ；B组份为胺扩链剂12~25%、胺醚50~30%、聚醚多元醇10~24%、色浆4~6%、助剂I~4%、催化剂3~1%、阻燃剂20~10%，混合胺值14~16% ;反应 异氰酸酯指数-NCO/NH2 = I: 1.00~1.18。 蒙皮涂层的成型工艺是:采用聚氨酯专用双组份Va: Vb = I: 1、高压、中温、RM枪式混合喷涂施工成型的喷涂设备。
3.根据权利要求书I所述的一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法，其特征是:蒙皮涂层具有如下材料力学性能、拉伸强度> 16Mpa、撕裂强度> 60N/mm、断裂伸长率> 400%,硬度90±3(邵A)、氧指数≥28、蒙皮涂层与消声瓦表面的粘结强度≥5Mpa。 蒙皮涂层材料的水润滑系数低至0.26，能有效降低原消声瓦表面与海水在航行中的摩擦阻力，提闻航行有效动力。
4.根据权利要求书I所述的一种消声瓦蒙皮涂层材料及其制备方法，其特征是:适合于现有外覆消声性能要求的船舶如潜艇、水下探测器消声瓦表面的保护。
【文档编号】C09D175/08GK104073147SQ201410279585
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】柴华敏, 姚中恒, 钱学伟, 朱守御, 吴剑晴 申请人:上海瑞义聚氨酯科技有限公司