我國特種涂料的應用領域有哪些?
分類:行業(yè)資訊 來源: 發(fā)布時間:2023-01-04
一般“航空”是指飛行器在大氣層內(nèi)飛行,而“航天”是指在大氣層的外層空間飛行。所以航空涂料通常指的是飛機(民機、軍機)用涂料,它的主要種類是以飛機蒙皮涂料、雷達罩涂料等為主要代表;而航天涂料通常是各種飛行器(火箭、導彈、衛(wèi)星、飛船、空間站和星球探測器)用涂料,側重于耐高溫、防輻射、耐燒蝕等。
飛機蒙皮涂料可以分為外蒙皮和內(nèi)蒙皮涂料,通常情況下,著重考慮外蒙皮的涂裝與防護,內(nèi)蒙皮一般不提嚴格要求。
美國飛機蒙皮涂料代表世界發(fā)展水平。美國在20世紀70年代用丙烯酸樹脂涂料作為飛機的面漆在F-105飛機上得到全部使用,效果良好。聚氨酯漆作為飛機的面漆也是美國率先使用的,先在T-3反潛艇飛機和B-52轟炸機上使用并推廣,壽命長達5年,而一般涂料2年就需要重涂。在C-130、C-121、F-5、F-4、F-38等直升機和大型客機如(B-707和B-747)上均用聚氨酯作為面漆。自20世紀70年代至今。英國歐洲航空公司也是這種情況。
我國飛機蒙皮涂料始于20世紀50年代,以C01-7長油醇酸涂料為主,固化后的漆膜形成網(wǎng)狀結構,涂膜平整光滑、堅牢、光澤好、豐滿度高、能耐礦物油類、耐久性好,但漆膜耐水性差。醇酸涂料主要用在軍用運輸機和轟炸機上,也用于一般低速飛機上。軍用飛機上常用的顏料是草綠色和天藍色,起到一定偽裝作用。醇酸涂料由于其穩(wěn)定成熟的加工工藝、較低的成本,以及良好的生產(chǎn)性能,曾經(jīng)起到積極的作用。
20世紀60年代,由原三機部621所(現(xiàn)航空航天部材料所)和天津油漆廠研制出150℃烘烤型磁漆,但這種漆在陽光照射下有漆膜變軟和不耐臟的缺點。
20世紀70年代,北京621所、天津油漆廠和化工部蘭州涂料工業(yè)研究所均投入大量人力、物力進行研究。丙烯酸清漆、丙烯酸改性聚氨酯磁漆、聚氨酯磁漆和有機硅改性聚氨酯漆的產(chǎn)品相繼研究成功,并均廣泛用于制造軍用新飛機的涂裝。
20世紀80年代,隨著飛機制造業(yè)迅速發(fā)展,將航空涂料帶入飛躍發(fā)展階段。在引進國外產(chǎn)品的基礎上,從事航空涂料研究的單位遍及南北,主要有化工部涂料工業(yè)研究設計院(蘭州)、北京621所、天津燈塔涂料廠、上海涂料所、西安惠安化工廠等單位,相繼推出13-2丙烯酸聚氨酯磁漆、B04-6丙烯酸清漆、乳白丙烯酸聚氨酯磁漆、SBS04-33脂肪族聚氨酯無光漆、W04-1有機硅改性聚酯聚氨酯磁漆、W04-86有機硅改性聚酯聚氨酯迷彩涂料、W04-89有機硅改性聚酯聚氨酯無光磁漆等。其性能不同,優(yōu)缺點各異,已在國內(nèi)軍機和民機各種機型上得到不同程度的應用。底漆一般采用環(huán)氧涂料,如W06-2飛機蒙皮鋅黃底漆。其中有些品種的大部分性能指標達到國外同類產(chǎn)品的技術水平,基本可滿足國內(nèi)飛機生產(chǎn)、涂裝的需要。
20世紀末到21世紀初,由于氟硅涂料技術的發(fā)展,國內(nèi)有機氟飛機蒙皮涂料的研制取得重大進展,技術性能完全達到國際先進水平。天津燈塔、大連匯可邦和大連振邦等相繼研制出了飛機蒙皮用氟碳涂料,耐鹽霧試驗通過 2376小時,人工加速老化試驗通過3000小時無粉化和龜裂,中國廣州大氣暴曬兩年無粉化龜裂,完全符合國家標準及美國飛機蒙皮涂料標準的要求,并在成都、上海等飛機制造廠獲得成功應用,有待進一步推廣?;げ客苛瞎I(yè)研究設計院于20世紀90年代研制的有機硅改性聚酯聚氨酯飛機蒙皮涂料,性能優(yōu)良,已獲得成功應用。經(jīng)過近兩年的自主創(chuàng)新和認證努力,由上海涂料公司技術中心研發(fā)的STL7770飛機蒙皮涂料獲中國民航總局頒發(fā)的適航證,使該公司成為我國首家獲此證書的涂料企業(yè)。新一代飛機蒙皮涂料技術含量更高、適用領域更廣,其產(chǎn)品性能完全滿足波音公司的64項技術指標,能與同類型的進口產(chǎn)品相媲美,其核心技術—高固體低黏度聚酯樹脂申請了發(fā)明專利。新的飛機蒙皮涂料除了高保護與裝飾性外,還要求具有一定的隱身性能,國內(nèi)也在研發(fā)這一品種。
消融隔熱涂料作為一種特殊的功能性涂料,是隨著航天技術和軍事工業(yè)的發(fā)展而興起的防熱材料,在航天技術的發(fā)展中起著不可替代的作用。主要用于飛行器(火箭、導彈、宇宙飛船等)的頭錐部、彈體外表面、發(fā)動機燃燒室襯里以及發(fā)射場地各種設備的防熱保護等。
國內(nèi)在消融隔熱涂料方面的研究及應用始于20世紀70年代,當時因我國航空航天事業(yè)的發(fā)展要求,衛(wèi)星、導彈配套的特種涂料也相繼研究成功,主要品種有:化工部涂料工業(yè)研究所研制的高溫熱反射涂料2262系列涂料;上海涂料研究所研制的6831隔熱涂料、聚氨酯泡沫內(nèi)壁隔熱涂料。后來我國又研制成功多種有機硅消融隔熱涂料,如化工部涂料工業(yè)研究所研制的YJ-66A型和吉林化學工業(yè)公司研究院研制的751型涂料。這兩種涂料具有優(yōu)良的高強度、耐燒蝕、耐高溫高速火焰氣流沖刷和隔熱性能。
20世紀80年代,化工部涂料工業(yè)研究所研制的NHS-55艦船用高溫防熱涂料解決了艦船發(fā)射遠程導彈發(fā)射系統(tǒng)的防熱問題和涂層耐冷熱交變的難題;DG-71后擋板防熱涂料解決了水下發(fā)射導彈燃氣發(fā)動機后擋板的防熱問題。進入21世紀,隨著我國航天和國防工業(yè)的發(fā)展,消融隔熱涂料的研發(fā)呈現(xiàn)一種噴發(fā)的趨勢,眾多研究機構都積極開展相關研究工作,有許多報道的研究成果主要集中在涂層應用性能以及耐燒蝕、高性能樹脂研究等方面。消融涂層由原來的聚乙烯基樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂等有機消融隔熱涂層體系逐步向無機(超無機)體系發(fā)展;隔熱機理逐步多元化、復合化,涂層隔熱防護性能逐步提高。