本發(fā)明屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地，本發(fā)明涉及一種飛行器用阻燃隔熱涂料。
背景技術(shù)：
：對飛行器用隔熱涂料來說，必須具有密度低、耐高溫、阻燃、高附著力以及高隔熱效率的特點，而現(xiàn)有的隔熱涂料雖然單一的性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，但是綜合耐溫、阻燃、隔熱、附著力、密度等綜合指標(biāo)還難以滿足航空、航天領(lǐng)域的苛刻的要求。主要存在著以下缺點：(1)產(chǎn)品的耐候性、耐水性一般不能達(dá)到要求；(2)在發(fā)生火災(zāi)時，這些涂料的成膜物質(zhì)不能承受急劇升高的溫度而很快被燒毀，而不能起到防火災(zāi)的作用；(3)防腐、耐酸堿等性能差。因此，非常需要通過配方的改進(jìn)，得到耐候性強(qiáng)、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸堿能力的飛行器用阻燃隔熱涂料。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方面提供一種飛行器用阻燃隔熱涂料，按重量份計，包括以下組分：4～22重量份的空心玻璃微球、5～19重量份的碳化硅、2～13重量份的納米二氧化硅、3～10重量份的玻璃空心漂珠、3～15重量份的風(fēng)積沙、1～10重量份的KH-560、1～10重量份的KH-550、6～10重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、2～10重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、2～7重量份的1,6-己二胺、1～4重量份的8-萘胺-1-磺酸、3～8重量份的1,5-萘二磺酸、5～15重量份的聚二甲基硅氧烷、20～60重量份的甲醇以及30～100重量份的去離子水；優(yōu)選地，所述的飛行器用阻燃隔熱涂料，按重量份計，包括以下組分：15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、9重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,6-己二胺、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水。在一種實施方式中，所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺。在一種實施方式中，所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升正丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護(hù)并在80℃反應(yīng)2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：1、環(huán)氧封端聚醚胺含有大量羥基，可以大大提高涂料與基材的粘結(jié)力，提高涂料的耐老化能力，此外，其還可與氨基反應(yīng)，提高交聯(lián)密度和固化速率，此外側(cè)鏈上大量剛性苯環(huán)的引入，可以提高分子鏈的距離，提高阻燃效果。2、聚苯并咪唑具有優(yōu)異的耐候性，耐老化能力和耐火性能，通過磺化以及β-環(huán)糊精改性既可以大大提高其與體系的相容性，又可以大大提高體系的交聯(lián)密度，提高黏結(jié)力和強(qiáng)度，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。3、1,6-己二胺可以與環(huán)氧反應(yīng)，大大提高體系的交聯(lián)速度，縮短固化時間，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可進(jìn)一步提高體系的剛性，并同時與咪唑基團(tuán)發(fā)生離子交聯(lián)，提高體系的交聯(lián)密度，進(jìn)一步提高黏結(jié)力和強(qiáng)度，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。具體實施方式原料:所有四胺、二酸均購自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，無需進(jìn)一步純化。環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑KH-560以及氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司?？招牟Ａ⑶?平均粒徑800目)、碳化硅(平均粒徑600目)、納米二氧化硅(平均粒徑100nm)、玻璃空心漂珠(平均粒徑500目)以及風(fēng)積沙(平均粒徑0.074～0.250㎜)購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，其他原料均購自阿拉丁試劑有限公司。實施例1將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、9重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,6-己二胺、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升正丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護(hù)并在80℃反應(yīng)2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例2將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、9重量份的氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,6-己二胺、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例3將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、9重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,6-己二胺、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升正丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護(hù)并在80℃反應(yīng)2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例4將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、5重量份的1,6-己二胺、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺。實施例5將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、9重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、5重量份的1,6-己二胺、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升正丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護(hù)并在80℃反應(yīng)2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例6將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、9重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3重量份的8-萘胺-1-磺酸、4重量份的1,5-萘二磺酸、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升正丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護(hù)并在80℃反應(yīng)2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例7將15重量份的空心玻璃微球、12重量份的碳化硅、8重量份的納米二氧化硅、7重量份的玻璃空心漂珠、8重量份的風(fēng)積沙、4重量份的KH-560、2重量份的KH-550、7重量份的環(huán)氧封端聚醚胺、9重量份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、8重量份的聚二甲基硅氧烷、30重量份的甲醇以及70重量份的去離子水加入無重力攪拌機(jī)中，打開飛刀，以避免出現(xiàn)粘合，防止攪拌不均，攪拌時間為10分鐘，出料。所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克甲醇，通氮氣保護(hù)并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮氣保護(hù)并在210℃反應(yīng)15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升正丙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護(hù)并在80℃反應(yīng)2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。測試條件將實施例1-7所得的飛行器用阻燃隔熱涂料涂覆在馬口鐵上，固化后厚度1mm，并測試性能，測試結(jié)果見表1。表1測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6實施例7附著力/Mpa6.83.23.73.35.15.54.7熱面溫度/℃2502502502502502502504小時冷面溫度/℃85979599888993密度/g/cm30.280.350.380.330.300.300.29氧氣指數(shù)45374128434440耐摩性能/次數(shù)1900568655632132413871006耐火極限/h6.81.92.61.53.93.83.1以上數(shù)據(jù)可以看出，與不使用環(huán)氧封端聚醚胺、β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,6-己二胺、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比，本發(fā)明的涂料具有明顯更好的性能，因此提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。當(dāng)前第1頁1 2 3