一种亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料及其制备方法技术

技术编号:13469668 阅读:38 留言:0更新日期:2016-08-05 02:22
一种亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料,其包括:α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷:80~130重量份;端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷:0.5~10重量份;气相法白炭黑:1~10重量份;沉淀法白炭黑:10~50重量份;色母料:1~5重量份;催化剂有机锡螯合物:0.9~5重量份;交联剂:包括1.5~7重量份甲基三丁酮肟基硅烷,1.5~7重量份乙烯基三丁酮肟基硅烷,1~7重量份氨丙基三乙氧基硅烷;消光剂:1.5~6重量份;溶剂:250~350重量份。本发明专利技术产品的优点是低粘度、高流淌、较快固化、强度适中、粘接力好、亚光效果好、环保等特性优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料及其制备方法。技术背景尽管航空旅行是世界上最安全的旅行方式,但由于操作失误、机械故障、天气不良等原因,飞机在起降过程中还是可能会冲出跑道,造成严重事故和事故征候,这是对航空安全的主要威胁之一。近年来,随着飞行量的不断增长,飞机冲出跑道的次数亦呈上升趋势。在民航业总的事故率稳中趋降的情况下,如何避免飞机冲出跑道后发生机毁人亡的严重事故,已经成为民航业共同面对的一个重要课题。尤其是对一些机场来说,因为跑道外有自然障碍(如,江河湖海、深沟等)、建筑设施,或受其他环境因素限制,难以建设符合长度要求的跑道端安全区,或者建设代价过于高昂,或者虽然有符合ICAO最低标准要求的安全区(3、4类机场为240米长),但一旦冲出端安全区,后果特别严重。针对这些问题,美国率先组织研发了特性材料拦阻系统(EngineeredMaterialArrestingSystem,简称EMAS),作为上述不能加长端安全区的特殊机场的一种工程替代措施。特性材料拦阻系统(EMAS)是一种具有特定力学性能的溃缩材料,以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线的地面上,形成一个拦阻床。飞机一旦冲出跑道进入拦阻床,溃缩材料在机轮的碾压下破碎,以此吸收飞机的动能,在保证飞机和机上人员安全的前提下,使飞机逐渐减速并最终停止在拦阻床内。EMAS可以为冲出跑道的飞机,提供最后一道可靠的安全屏障。因此,EMAS系统的主体材料必须具有以下性能:主体材料具有优异防水能力;拦阻床整体封装具有优异的防水性;顶盖(或盖板)具有优异抗紫外线和防老化能力;具有优异的耐候性,不受天气限制:大风、下雨、雪天均可使用;使用安全:整套系统满足阻燃、耐火、无毒、环保要求;应急救援:不妨碍事后乘员的撤离和应急救援车辆接近飞机;设计寿命:20年;维护要求:定期简单维护;导航和灯光设施:无影响;施工周期:60-80天。EMAS系统的盖板为聚酯材质,存在耐候性差和反光问题,耐候性差会导致使用寿命短;反光会干扰飞行员的视线,造成飞行事故。因此必须提高聚酯盖板亚光性是必须解决的课题。而在聚酯盖板表面增加一层良好耐候性的亚光专用涂层是一种高效、经济、方便的措施。单组分室温固化有机硅涂料,本身具有卓越的耐候性、优异的耐高低温性和良好的耐水性。可在-60~200℃范围内能长期使用;理论使用寿命可达20年;固化时不吸热、不放热,固化后收缩率小,对聚酯类材料的粘接性好等性能,并且施工方便、容易修补,大大降低了长期维护成本。同时,其本体无毒、环保。添加一定的亚光材料后,具有优异的亚光性,具有粘合、密封、绝缘、防水保护等用途。因此,将其应用于EMAS设施上将会产生巨大的社会效益和经济效益。
技术实现思路
针对聚酯盖板需要用到的EMAS系统专用有机硅涂料的使用特点及质量要求,本专利技术提供了一种灰色低粘度、高流淌、较快固化、强度适中、粘接力好、亚光效果好、环保等特性的亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料。本专利技术的亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料包括:α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷:80~130重量份,优选90~120重量份,更优选优选95~115重量份;端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷:0.5~10重量份,优选0.8~7重量份,更优选1~3重量份;气相法白炭黑:1~10重量份,优选2~7重量份,更优选3~5重量份;沉淀法白炭黑:10~50重量份,优选13~40重量份、更优选15~30重量份;色母料:1~5重量份,优选1.5~2.5重量份;催化剂有机锡螯合物(例如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、辛酸亚锡等):0.9~5重量份,优选1~3重量份;交联剂:包括1.5~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5重量份的甲基三丁酮肟基硅烷,1.5~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5重量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷,和1~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5的氨丙基三乙氧基硅烷;消光剂(例如L-1030(韩国TTK公司生产),聚醚改性胺代蜡硅烷):1.5~6重量份,优选2-4重量份;溶剂:250~350重量份,优选280~320重量份。溶剂例如是烃类、石油醚类溶剂,例如120#汽油、200#汽油或90~120#石油醚。在本专利技术中,交联剂是将甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷联合使用,交联剂甲基三丁酮肟基硅烷反应活性较低,乙烯基三丁酮肟基硅烷反应活性较高,两者搭配可有效的控制反应速度。氨丙基三乙氧基硅烷兼顾交联和增粘的作用。在本专利技术中,将气相法白炭黑和沉淀法白炭黑联合使用,气相法白炭黑(SiO2)具有更加优异的补强能力,但产品流动性相对较差;沉淀法白炭黑补强能力较差,但产品流动性相对较好。混合使用既能达到良好的补强效果,同时也能保证良好的流动性。本专利技术中的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷优选使用低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷做基胶,分子量范围26000~150000,优选58000~7800,粘度范围1000~150000,优选8000~18000;包括商品名107胶,厂家日本信越、东芝、江西星火、浙江新安化工等。本专利技术中所使用的端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷分子量范围2000~139000,优选20000~30000,粘度范围20~10000,优选500~1000,包括商品名二甲基硅油,厂家道康宁、瓦克、浙江新安化、江西星火等,使用其作为添加剂,增加羟基含量,采用白炭黑补强,氨丙基三乙氧基硅烷为粘接剂,加专用消光助剂和辅以120#汽油、200#汽油或90~120#石油醚为溶剂,控制生产工艺,得到符合要求的耐候性好、消光性好、快固化、强度适中、粘接力好、环保等特性的EMAS专用有机硅涂料。外观:深灰色液体,同EMAS颜色保持一致;粘度:720mPa.s,有利于喷涂;表干时间:15min(25℃,50%),有利于快速固化;剪切强度:>1.3MPa,与水泥模块粘接好,有效的防水;强度适中:固化后的涂层的拉伸强度大于1.5Mpa,例如在1.5MPa-2.0MPa之间,更优选在1.55MPa-1.9MPa之间,尤其优选在在1.6MPa-1.8MPa之间。伸长率大于150%,例如在150%-220%之间,优选在155%-200%之间,更优选在160%-190%之间。过低的强度和过低的伸长率会导致盖板涂层出现龟裂、起皮等危害,过高的强度和过高的伸长率会造成机轮碾不碎,从而导致EMAS系统失效。消光性:光泽度≤本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料,其包括:α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷:80~130重量份,优选90~120重量份,更优选优选95~115重量份;端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷:0.5~10重量份,0.8~7重量份,更优选1~3重量份;气相法白炭黑:1~10重量份,优选2~7重量份,更优选3~5重量份;沉淀法白炭黑:10~50重量份,优选13~40重量份、更优选15~30重量份;色母料:1~5重量份,优选1.5~2.5重量份;催化剂有机锡螯合物:0.9~5重量份,优选1~3重量份;交联剂:包括1.5~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5重量份的甲基三丁酮肟基硅烷,1.5~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5重量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷,和1~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5的氨丙基三乙氧基硅烷;消光剂:1.5~6重量份,优选2‑4重量份;溶剂:250~350重量份,优选280~320重量份。

【技术特征摘要】
1.一种亚光耐候性EMAS专用有机硅涂料,其包括:
α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷:80~130重量份,优选90~120重量份,更优选优选95~115重
量份;
端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷:0.5~10重量份,0.8~7重量份,更优选1~3重量份;
气相法白炭黑:1~10重量份,优选2~7重量份,更优选3~5重量份;
沉淀法白炭黑:10~50重量份,优选13~40重量份、更优选15~30重量份;
色母料:1~5重量份,优选1.5~2.5重量份;
催化剂有机锡螯合物:0.9~5重量份,优选1~3重量份;
交联剂:包括1.5~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5重量份的甲基三丁酮肟基硅烷,
1.5~7重量份,优选2~6重量份,优选3~5重量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷,和1~7重量份,优
选2~6重量份,优选3~5的氨丙基三乙氧基硅烷;
消光剂:1.5~6重量份,优选2-4重量份;
溶剂:250~350重量份,优选280~320重量份。
2.根据权利要求1所述的有机硅涂料,其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为低粘度α,ω-二羟
基聚二甲基硅氧烷,分子量范围26000~150000,优选58000~7800,粘度范围1000~150000,优
选8000~18000。
3.根据权利要求1或2所述的有机硅涂料,其中端基为羟基的线形聚二甲基硅氧烷数均分
子量范围2000~139000,优选20000~30000,和粘度范围为20~10000cP,优选500~1000cP。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机硅涂料,其中催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二
月桂酸二辛基锡或辛酸亚锡。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的有机硅涂料,其中溶剂是烃类、石油醚类溶剂,例如
120#汽油、200#汽油或90~120#石油醚;和/或,色母料是炭黑,优选是喷雾法炭黑。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶云峰史亚杰张先银刘平姚红宇方辉刘洪
申请(专利权)人:成都拓利科技股份有限公司中国民航科学技术研究院
类型:发明
国别省市:四川;51

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