一种耐烧蚀隔热涂料的涂覆方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐烧蚀隔热涂料的涂覆方法，属于隔热涂料领域。
【背景技术】
[0002]在火箭弹点火飞行过程中，发动机工作时释放出大量热量，短时间内温度会达到2000-2500°C，而其外壳材质一般为金属钢或销，其恪点均远小于该工作温度。如果发动机外壳的工作面不采用隔热防护，就可能被高温烧穿，使火箭弹无法正常飞行。
[0003]对于射程长、发动机工作时间长的产品，其防护措施是在其工作面上粘接模压成型的耐烧蚀模塑料；对于射程短、发动机工作时间短的产品，采用工作面表面涂覆一定厚度的耐烧蚀隔热涂料进行防护。
[0004]耐烧蚀隔热涂料由耐烧蚀液态材料和固态粉末材料复配而成。较成熟的配方分两类，一类是液态有机硅树脂与耐烧蚀固态粉末配合使用，另一类由钡酚醛树脂、硼酚醛树脂等液态酚醛树脂类材料同耐烧蚀固态粉末配合使用。在对金属表面进行涂覆时视具体情况可采用喷涂和滚涂两种生产工艺。对开放式和工作面较大的产品可采取喷涂工艺，对内径较小且较长的金属管内壁进行防护时一般使用滚涂工艺。
[0005]有机硅树脂类耐烧蚀隔热涂料其优点是耐热性好，缺点是机械强度和附着性差，生产现场环境温度高(多25°C )时涂层表面容易起泡，造成涂层外观缺陷，且由于固态粉末容易沉降，不适合喷涂工艺；钡酚醛树脂、硼酚醛树脂类耐烧蚀隔热涂料其优点是耐热性、机械强度和附着性较好，但受树脂组成结构的影响，在一次涂层较厚的滚涂过程中容易出现裂纹现象，不适合滚涂工艺。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了解决火箭弹发动机使用的传统隔热涂料存在缺点问题，而提供的一种耐烧蚀隔热涂料的涂覆方法。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]本发明的一种耐烧蚀隔热涂料，其配方中各组分的重量百分比如下:
[0009]氨酚醛树脂:29%-34% ；22-1 型粉末:66% -72% ；
[0010]其中，氨酚醛树脂为纯物质，22-1型粉末由湖南湘潭三环工程实业公司生产，主要成分包括消烟剂、胶化剂、纤维素、填充剂；
[0011]本发明耐烧蚀隔热涂料的制备方法:
[0012]按顺序向反应容器内加入无水乙醇、配方量的氨酚醛树脂、配方量的22-1型粉末，搅拌50-60min后，用200目筛网过滤掉少量未分散均匀的大颗粒粉末，得到隔热涂料溶液；其中无水乙醇的加入比例为固体粉末质量的1.3-1.6倍。
[0013]本发明耐烧蚀隔热涂料的涂覆方法:
[0014]I)将配制好的隔热涂料在10_30°C环境温度下加入无水乙醇调整粘度，粘度值控制在20-30s范围内，测定粘度的方法为GB/T1723中涂-4粘度计法。
[0015]2)将第I)步中的隔热涂料装入喷枪内进行喷涂工作，装入金属管内腔进行滚涂工作，单次喷涂涂层厚度不超过250 μ m ;其中滚涂工艺中滚轮机转速为150-200转/分钟，单次滚涂涂层厚度不超过700 μ m。涂装工作环境条件为温度:20±10°0、湿度< 70%。
[0016]3)第2)步完成后，需使其涂层内的无水乙醇在室温条件下静置24h以上充分释放至表干。
[0017]4)将第3)步已表干的涂层放入烘箱内加热固化。固化条件为从室温升至60±2°C，恒温 120±2min ;60 °C 升至 80±2 °C，恒温 120±2min ;80 °C 升至 90±2 °C，恒温120±2min ;90°C升至 110±2°C，恒温 120±2min ;110°C升至 145±2°C，恒温 120±2min。升温时间均为60±2min。
[0018]5)重复第2)?第4)步操作，可使涂层叠加增厚。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]本发明提供了一种新型耐烧蚀隔热涂料配方，配制方法简单。与传统隔热涂料对比固态粉末沉降速度慢，可在环境温度较高的生产现场配制和使用，隔热效果优良；本发明同时适用于滚涂和喷涂两种应用工艺，比传统配方涂料涂覆工艺废品率低，固化后涂层的附着力和硬度都明显优于传统的隔热涂料，单次操作涂层较厚，生产效率高，依据使用要求可进行多次叠加涂覆，增加涂层厚度。在国防军工和民用工业中均具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
[0022]以某产品钢管内壁隔热防护为例，采用滚涂工艺。
[0023]I)按配方向合适的容器内依次加入2.1Okg无水乙醇、1.54kg氨酸醛树脂、2.0Okg22-1型粉末，搅拌50-60min后，用200目筛网过滤掉少量未分散均匀的大颗粒粉末，待用。
[0024]2)在温度27°C、湿度55%环境条件下，将第I)步的涂料加入无水乙醇混匀，测其粘度为28S。
[0025]3)称取350g第2)步的涂料，灌入长0.9m、直径0.12m的钢管内，使其在钢管内壁均匀分布。
[0026]4)将第3)步的钢管置于转速为180转/分钟的滚轮机上进行滚涂，4h后停止。
[0027]5)将第4)步的钢管在室温条件下静置25h后放入烘箱内加热固化。固化条件为从室温升至60°C，恒温120min ;60°C升至80°C，恒温120min ;80°C升至90°C，恒温120min ；90°C升至110°C，恒温120min，110°C升至145°C，恒温120min，升温时间均为60min。
[0028]实施例2
[0029]以某产品钢管内壁隔热防护为例，采用滚涂工艺。
[0030]I)按配方向合适的容器内依次加入3.12kg无水乙醇、2.05kg氨酸醛树脂、2.50kg22-1型粉末，搅拌50-60min后，用200目筛网过滤掉少量未分散均匀的大颗粒粉末，待用。
[0031]2)在温度15°C、湿度30%环境条件下，将第I)步的涂料加入无水乙醇混匀，测其粘度为22S。
[0032]3)称取350g第2)步的涂料，灌入长0.9m、直径0.12m的钢管内，使其在钢管内壁均匀分布。
[0033]4)将第3)步的钢管置于转速为200转/分钟的滚轮机上进行滚涂，Ih后将滚轮机转速调整为160转/分钟，继续滚涂3h停止。
[0034]5)将第4)步的钢管在室温条件下静置28h后放入烘箱内加热固化。固化条件为从室温升至60°C，恒温120min ;60°C升至80°C，恒温120min ;80°C升至90°C，恒温120min ；90°C升至110°C，恒温120min，110°C升至145°C，恒温120min，升温时间均为60min。
[0035]上述两个实施例涂层经目测外观无裂纹、针孔、气泡、起皮等缺陷，硬度(GB/T1730)、附着力(GB/T1720)、耐冲击性(GB/T1732)均符合标准要求，使用测厚仪对涂层厚度进行检测，涂层厚度为300-600 μ m?
[0036]将第5)步的钢管进行发动机静止试验，结果显示最高温度未超过440°C，而产品工艺要求(Q/DGJ04.029-2002)上限为530°C，证明此涂料耐烧蚀性能优良，可以满足产品使用要求。
[0037]实施例3
[0038]以某产品尾翼铝合金材料防护为例，采用喷涂工艺。
[0039]I)按配方向合适的容器内依次加入1.85kg无水乙醇、1.20kg氨酸醛树脂、1.50kg22-1型粉末，搅拌50-60min后，用200目筛网过滤掉少量未分散均匀的大颗粒粉末，待用。
[0040]2)在温度20°C、湿度40%环境条件下，将第I)步的涂料加入无水乙醇混匀，测其粘度为22S。
[0041]3)将一定量第2)步的涂料，灌入喷枪装液器内。使用I号喷枪，调节喷雾压力0.4-0.6MPa，对铝合金尾翼进行喷涂。
[0042]4)将第3)步的铝合金尾翼在室温条件下静置24h后放入烘箱内加热固化。固化条件为从室温升至60°C，恒温120min ;60°C升至80°C，恒温120min ;80°C升至90°C，恒温120min ;90°C升至110°C，恒温120min，110°C升至145°C，恒温120min，升温时间均为60mino
[0043]经目测涂层外观无裂纹、针孔、气泡、起皮等缺陷，硬度(GB/T1730)、附着力(GB/T1720)、耐冲击性(GB/T1732)均符合标准要求，使用测厚仪对涂层厚度进行检测，涂层厚度为 180-230 μπ?ο
[0044]将第4)步的铝合金尾翼进行温度为750°C、时间为20s的热吹风模拟试验，结果显示铝合金尾翼性状未改变，证明此涂料耐烧蚀性能优良，可以满足产品使用要求。
【主权项】
1.一种耐烧蚀隔热涂料的涂覆方法， 隔热涂料配料的重量百分比如下: 氨酚醛树脂:29% -34% ；22-1型粉末:66% -72% ； 其中，氨酚醛树脂为纯物质，22-1型粉末由湖南湘潭三环工程实业公司生产； 隔热涂料的制备为: 按顺序向反应容器内加入无水乙醇、配方量的氨酚醛树脂、配方量的22-1型粉末，搅拌50-60min后，用200目筛网过滤掉少量未分散均匀的大颗粒粉末，得到隔热涂料溶液；其中无水乙醇的加入比例为固体粉末质量的1.3-1.6倍； 其特征是:具体涂覆方法: 1)将配制好的隔热涂料在10-30°C环境温度下加入无水乙醇调整粘度，粘度值控制在20-30s范围内，测定粘度的方法为GB/T1723中涂-4粘度计法； 2)将第I)步中的隔热涂料装入喷枪内进行喷涂工作或装入金属管内腔进行滚涂工作，单次喷涂涂层厚度不超过250 μ m ;其中滚涂工艺中滚轮机转速为150-200转/分钟，单次滚涂涂层厚度不超过700 μ m ;涂装工作环境条件为温度:20±10°0、湿度< 70% ； 3)第2)步完成后，需使其涂层内的无水乙醇在室温条件下静置24h以上充分释放至表干; 4)将第3)步已表干的涂层放入烘箱内加热固化；固化条件为从室温升至60±2°C，恒温 120±2min ;60°C升至 80±2°C，恒温 120±2min ;80°C升至 90±2°C，恒温 120±2min ；90°C升至 110±2°C，恒温 120±2min ;110°C升至 145±2°C，恒温 120±2min ;升温时间均为60±2min ； 5)重复第2)?第4)步操作，可使涂层叠加增厚。
【专利摘要】本发明涉及一种耐烧蚀隔热涂料的涂覆方法，属于隔热涂料领域。本发明的涂覆方法：将隔热涂料在10-30℃环境温度下加入无水乙醇调整粘度在20-30s范围内；进行涂装、静置、加热固化。本发明涂覆方法同时适用于滚涂和喷涂两种应用工艺，比传统配方涂料涂覆工艺废品率低，固化后涂层的附着力和硬度都明显优于传统的隔热涂料，单次操作涂层较厚，生产效率高，依据使用要求可进行多次叠加涂覆，增加涂层厚度。在国防军工和民用工业中均具有广阔的应用前景。
【IPC分类】C09D7-12, B05D3-02, B05D7-24, C09D161-14
【公开号】CN104817919
【申请号】CN201510235599
【发明人】董平, 王宏伟, 高立民, 卢卫红, 李建伟, 安淑铭, 赵行军, 弓艳红, 高缝
【申请人】晋西工业集团有限责任公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月7日