航空有机玻璃保护涂料及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及一种涂料，特别是不含有机溶剂、对光学功能高分子材料在运输、生产 过程进行保护的涂料。
[0003]
【背景技术】
[0004] 飞机座舱玻璃是以甲基丙烯酸甲酯为主要原料，加入少量助剂，在引发剂作用下， 经本体聚合制得的透明板材，俗称航空有机玻璃。飞机座舱玻璃具有优良的光学、强度、耐 热、耐老化、耐紫外线性能，特别是光学畸变及角位移很小，具有很好的透光性，能透过90% 以上的阳光，在常温下具有较大的强度；其抗压、抗冲击及抗弯强度均高于普通有机玻璃， 特别是定向板，其抗冲击强度是普通有机玻璃板的2倍以上，还具有很高的抗银纹性及抗 裂纹扩展性，受振动时不易碎裂；耐腐蚀性和绝缘性良好，易成形，被用作飞机座舱盖，可防 止空中突然爆破。但是飞机座舱玻璃表面硬度低，容易引起划伤、擦伤，所以装配和使用过 程中需要一定的防护措施。
[0005] 由于聚甲基丙烯酸甲酯可以溶于有机溶剂，如甲苯、汽油中，因此在对飞机座舱进 行保护时，要避免有机溶剂。目前飞机座舱玻璃在成型过程中的保护方法是采用热熔的骨 胶涂覆在表面，然后再在骨胶上铺上一层牛皮纸的方法进行保护。该保护方法形成的保护 涂层不具有可剥性能，因此在保护功能结束后去除保护涂层的方法是加热热熔骨胶进行， 该方法对彻底去除保护涂层困难。
[0006]
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种水溶的且具有可剥性能的保护涂料，该方法制备的保护涂 料不含任何有机溶剂，对飞机座舱玻璃的光学性能不造成任何影响，适用于飞机座舱玻璃 成型加工过程中的临时性保护。
[0007] 本发明航空有机玻璃保护涂料，包括作为成膜剂的甲组分和助剂的乙组分， 甲组分的质量分数组成为： 丙烯酸 90-110 过硫酸钾 5~7 正十二硫醇 4?6 水 330?350 乙组分的质量分数组成为： 数均分子量为6000的聚乙二醇 8?12 水溶性聚醚改性聚硅氧烷 6?9 气相二氧化硅 11?13 水 350?370 本发明航空有机玻璃保护涂料的制备方法为： (1)甲组分的制备方法： 把过硫酸钾和正十二硫醇溶于水中，再与丙烯酸混合，并搅拌均匀；把混合物容器置于 72~78 °C的水浴锅中，搅拌15 min，自然冷却。
[0008] (2)乙组分的制备方法 把水溶性聚醚改性聚硅氧烷加到气相二氧化硅中，加入三分之二的水并搅拌均匀；用 余下的三分之一的水溶解聚乙二醇；把两者混合后搅拌均匀。
[0009] (3)混合 把甲组分和乙组分按1:1进行混合，搅拌保护涂料的粘度降至最低，大约5 min。
[0010] 保护涂料的施工及固化工艺 在室温下，喷涂或刷涂一层保护涂料，待水分挥发完后，进行固化，再涂覆一层，至保护 涂层厚度大于0.2 mm。固化条件为：温度7(T80 °C、时间15 min。甲组分和乙组分混合后， 应在5 h内施工完毕。
[0011] 性能测试 1)铅笔硬度 按GB/T6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》，测试涂层硬度。
[0012] 2)拉伸强度和断裂伸长率 按GB130222《塑料、薄膜拉伸性能试验方法》，测试涂层的拉伸强度和断裂伸长率。
[0013] 3)剥离强度 参考GB/T2792-1998《压敏胶带180度剥离强度测试方法》测试涂层的剥离强度。
[0014] 4)有机玻璃的透光率、雾度 将有机玻璃浸泡分别浸泡在涂料甲组分、乙组分，累计浸泡90 d (天)，每隔10 d取出 1个试样测试其透光率和雾度；将涂层涂覆在有机玻璃表面，放置90 d，同样是每隔10 d取 出1个试样测试其透光率和雾度。
[0015] (6)水溶性可剥保护涂料涂层的性能见附表1。涂料和涂层对有机玻璃的光学性 能的影响结果为：透光率均大于92%，雾度最大0. 4% (均满足航空座舱盖有机玻璃光学性能 要求)。
[0016] 本专利采用丙烯酸单体为原料，采用过硫酸钾作为引发剂，正十二硫醇作为链转 移剂，水溶液作为溶剂，经过聚合反应形成水溶性聚丙烯酸（即甲组分)，用水溶性的聚乙二 醇（PEG)为成膜助剂，气相法二氧化硅作为增强剂及触变剂，水溶性硅油作为流平剂，制备 了完全不含有机溶剂的可剥性能的保护涂料。
[0017] 本专利采用丙烯酸聚合为水溶性的聚丙烯酸，用水溶性的聚乙二醇（PEG)为固化 交联剂制备了完全不含有机溶剂的可剥性能的保护涂料，该保护涂料形成的保护涂层具有 良好的可剥性，且对飞机座舱玻璃的光学性能不造成任何影响。
[0018]
【具体实施方式】 [0019] 实施例一 (1)甲组分的制备 i)甲组分的组成与配比为： 丙烯酸 90 过硫酸钾 5 正十二硫醇 4 水 330 11)聚合方法 把过硫酸钾和正十二硫醇溶于水中，再与丙烯酸混合，并搅拌均匀；把混合物容器置 于72~78 °C的水浴锅中，搅拌15 min，自然冷却。
[0020] (2)乙组分的制备 i) 乙组分的组成与配比(质量分数/%)为： 聚乙二醇(分子量为6000) 10 水溶性聚醚改性聚硅氧烷 5 气相二氧化硅 11 水 350 ii) 制备方法 把水溶性聚醚改性聚硅氧烷加到气相二氧化硅中，加入230%的水并搅拌均匀；用120% 的水溶解聚乙二醇；把两者混合后搅拌均匀。
[0021] (3)保护涂料的制备 把甲组分和乙组分按1:1进行混合，搅拌保护涂料的粘度降至最低(大约5 min)。甲组 分和乙组分混合后，在5 h内施工完毕。 (4)保护涂料的施工及固化工艺 在室温下，喷涂或刷涂一层保护涂料，待水分挥发完后，进行固化，再涂覆一层，至保护 涂层厚度大于0.2 mm。固化条件为：温度7(T80 °C、时间15 min。
[0022] (5)性能测试 1)铅笔硬度 按GB/T6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》，测试涂层硬度。
[0023] 2 )拉伸强度和断裂伸长率 按GB130222《塑料、薄膜拉伸性能试验方法》，测试涂层的拉伸强度和断裂伸长率。
[0024] 3)剥离强度 参考GB/T2792-1998《压敏胶带180度剥离强度测试方法》测试涂层的剥离强度。 [0025] 4)有机玻璃的透光率、雾度 将有机玻璃浸泡分别浸泡在涂料甲组分、乙组分，共浸泡90 d，每隔10 d取出一个试样 测试其透光率和雾度；将涂层涂覆在有机玻璃表面，放置90 d，同样是每隔10 d取出一个 试样测试其透光率和雾度. (6)水溶性可剥保护涂料涂层的性能见附表1。涂料和涂层对有机玻璃的光学性能的 影响结果为：透光率均大于92. 1