一种封孔组合物、使用该组合物封孔的应变隔离垫及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种封孔组合物、使用该封孔组合物封孔的应变隔离垫及其制造方法。所述封孔组合物包含硅橡胶封孔剂、有机过氧化物固化剂和溶剂。应变隔离垫的制造方法包括如下步骤：(1)、提供纤维针刺毡；(2)、采用封孔组合物对所述纤维针刺毡进行封孔，所述封孔采用喷涂方式进行，从而得到应变隔离垫。本发明专利技术的应变隔离垫避免了使用过程中粘接剂继续渗透到针刺毡内部的问题；另外，本发明专利技术采用局部喷涂然后固化的方法实现封孔，既达到了封孔的目的，也保持了应变隔离垫的应变协调性；最后，本发明专利技术制造的应变隔离垫在封孔同时，本体仍然保留了三维孔洞结构，也具有一定的隔热性能，从而能够帮助提高热防护材料构件的综合隔热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能复合材料
，尤其涉及一种封孔组合物，应变隔离垫及应变隔离垫的制造方法。
技术介绍
应变隔离垫主体材料是纤维针刺毡，具有较好的弹性和韧性，一般粘贴在两种刚性材料之间，起应变协调的作用，从而防止刚性材料之间因为应变能力的不同而造成材料失效。它最先用于美国航天飞机上，航天飞机在高速再入过程中，速度超过20马赫，表面温度极高，表面需敷设一层刚性隔热瓦进行防护，但刚性隔热瓦和飞机基体都是硬质材料，加上飞机在高速飞行过程中会出现一定的变形扭曲，因此在两种刚性隔热材料之间，还需粘贴柔性，以协调刚性材料的变形，从而解决刚性隔热瓦因为飞机机体变形而造成的失效问题。传统的航天飞机粘贴应变隔离垫为针刺毡材料，施工时直接在其正反两面涂覆粘接剂，然后分别与飞机机体和刚性隔热瓦粘贴，由于针刺毡为多孔结构，施加的粘接剂在压力固化下会朝针刺毡的孔隙中渗透，带来的不利影响主要有：(1)、粘接剂大量渗透到针刺毡的孔隙中，造成用胶量大，增加飞行器的重量，减小有效载荷；(2)、由于大量的粘接剂渗透到针刺毡中，导致其柔韧性降低，应变协调功能减弱，影响使用性能。曾采用纤维毡整体浸胶，然后干燥固化的方法预先在纤维毡中填充粘接剂，期望达到防止粘接剂在固化过程中向针刺毡渗透的目的。但实际操作过程中出现了一些问题：浸渍纤维毡的粘接剂浓度过高时，浸渍针刺毡的均匀性差，且过高浓度的粘接剂造成固化后针刺毡的柔韧性差，不能起应变协调的作用；而粘接剂浓度过低时，固化后的针刺毡仍然是一种多孔网状结构，使用时仍然存在粘接剂渗透的问题，还是带来粘结性能无法评估的问题。本专利报道一种应变隔热垫材料及其制造方法，解决现有应变隔离垫在粘接过程中存在的上述问题。该隔离垫通过对在针刺毡上下表面进行封孔，既达到防止使用过程中粘接剂的继续渗透，又有效控制了粘接剂用量，并保持其柔韧性和密度，最终实现应变协调的功能。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的是现有的应变隔离垫在粘接时因渗透大量粘接剂而导致其应变协调能力差的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术在第一方面提供了一种封孔组合物，所述封孔组合物包含封孔剂、固化剂和溶剂；所述封孔剂为硅橡胶；所述固化剂为有机过氧化物。在本专利技术提供的封孔组合物中，所述封孔组合物包含封孔剂、固化剂和溶剂，封孔剂作为有效组分，固化剂与封孔剂共同作用，而溶剂对封孔剂和固化剂进行稀释，方便施工操作。对于封孔剂，所述封孔剂选自由甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、苯撑硅橡胶、苯醚硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶组成的组中的一种或多种。在实施时，可以选择甲基硅橡胶，可以选择甲基乙烯基硅橡胶，可以选择苯基硅橡胶，可以选择苯撑硅橡胶，可以选择苯醚硅橡胶，可以选择腈硅橡胶，可以选择氟硅橡胶，还可以上述几种硅橡胶的组合。对于固化剂，所述固化剂为过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯。优选地，以重量百分比计，所述封孔剂在所述封孔组合物中的浓度为20％～70％，优选为50％～60％。在实施时，可以选择20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％或70％。优选地，所述溶剂选自由正己烷、环己烷、丙酮和乙醚组成的组中的一种或多种。例如，可以为正己烷，可以为环己烷，可以为丙酮，可以为乙醚，还可以为上述几种组分的任意组合。对于封孔组合物的制备方法，可以按照如下方式进行：将封孔剂和固化剂混合后加入溶剂，搅拌均匀即得到封孔组合物。本专利技术在第二方面还提供了一种应变隔离垫的制造方法，包括如下步骤：(1)、提供纤维针刺毡；(2)、采用权利要求1～5任一项中的封孔组合物对所述纤维针刺毡进行封孔，所述封孔采用喷涂方式进行，得到应变隔离垫。优选地，所述纤维针刺毡为有机纤维针刺毡或无机纤维针刺毡；所述有机纤维针刺毡所用的纤维选自芳纶1313纤维、芳纶1414纤维、聚酰亚胺纤维、聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑)纤维、芳砜纶、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维和聚芳酯纤维中的一种或多种，纤维的直径为1～15μm，例如为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm；所述无机纤维针刺毡所用的纤维选自由石英纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、玻璃纤维和高硅氧纤维组成的组中的一种或多种，纤维的直径为1～15μm，例如为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm；和/或，在一些优选的实施方式中，所述纤维针刺毡的厚度可以为1.8～2.2mm，密度可以为0.13～0.19g/cm3。优选地，所述步骤(2)包括如下子步骤：(21)、将所述封孔组合物均匀喷涂至所述纤维针刺毡的一个表面，控制所述纤维针刺毡的增重为0.020～0.30g/cm3，然后进行固化，得到一面封孔的纤维针刺毡；(22)、在所述一面封孔的纤维针刺毡的另一面均匀喷涂所述封孔组合物，控制所述一面封孔的纤维针刺毡的增重为0.020～0.30g/cm3，然后进行固化，得到应变隔离垫。本专利技术采用喷涂方式进行封孔，其效果优于采用整体浸渍方式进行封孔，既达到了封孔的目的，也保持了应变垫的应变协调性，提高了应变协调隔离垫的使用性能。在实施时，为了便于操作，可将封孔组合物倒入喷枪罐进行喷涂。在本专利技术中，将喷涂量控制在如下范围内所达到的效果最佳：控制所述一面封孔的纤维针刺毡的增重为0.020～0.30g/cm3。优选地，在步骤(21)和步骤(22)中，所述固化的温度为75～85℃，时间为20～24小时。本专利技术还提供给了一种应变隔离垫，所述应变隔离垫为经过表面封孔的纤维针刺毡。所述应变隔离垫采用本专利技术提供的制造方法制造而成。所述应变隔离垫的密度为0.37～0.43g/cm3，所述应变隔离垫的厚度为1.9mm～2.3mm，所述应变隔离垫的室温热导率为0.033～0.040W/m·k，和/或所述应变隔离垫的厚度方向拉伸强度≥0.50MPa。本专利技术提供的应变隔离垫在航天飞行器、极端环境的高效防隔热应变协调领域具有重要的应用价值。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：(1)、本专利技术提供的封孔组合物可以用于对纤维针刺毡进行封孔，制造应变隔离垫。封孔后，避免了使用过程中粘接剂继续渗透到针刺毡内部，从而能够按照粘接要求，控制粘接剂的用量，提高可靠性；(2)、本专利技术制备的应变隔离垫采用局部喷涂然后固化的方法实现封孔，既达到了封孔的目的，也保持了应变隔离垫的应变协调性，提高了应变隔离垫的使用性能；(3)、本专利技术制备的应变隔离垫在表面封孔的同时，本体仍然保留了三维孔洞结构，也具有一定的隔热性能，从而能够帮助提高热防护材料构件的综合隔热性能。附图说明图1是本专利技术应变隔离垫制造工艺流程图；图2是本专利技术应变隔离垫的实物照片。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封孔组合物，其特征在于，所述封孔组合物包含封孔剂、固化剂和溶剂；所述封孔剂为硅橡胶；所述固化剂为有机过氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种封孔组合物，其特征在于，所述封孔组合物包含封孔剂、固化剂和溶剂；所述封孔剂为硅橡胶；所述固化剂为有机过氧化物。2.根据权利要求1所述的封孔组合物，其特征在于：所述封孔剂选自由甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、苯撑硅橡胶、苯醚硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶组成的组中的一种或多种；和/或所述固化剂选自过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯；和/或所述溶剂选自由正己烷、环己烷、丙酮和乙醚组成的组中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的封孔组合物，其特征在于，以重量百分比计，所述封孔剂在所述封孔组合物中的浓度为20％～70％，优选为50％～60％。4.一种应变隔离垫的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、提供纤维针刺毡；(2)、采用权利要求1至3中任一项所述的封孔组合物对所述纤维针刺毡进行封孔，所述封孔采用表面喷涂方式进行，从而得到应变隔离垫。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下子步骤：(21)、将所述封孔组合物均匀喷涂至所述纤维针刺毡的一个表面，控制所述纤维针刺毡的增重为0.020～0.30g/cm3，然后进行固化，得到一面封孔的纤维针刺毡；和(22)、在所述一面封孔的纤维针刺毡的另一面均匀喷涂所述封孔组合物，控制所述一面封孔的纤维针刺毡的增重为0.020～0.30g/cm3，然后进行固化，从而得到应变隔离垫。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，鲁胜，郭慧，吴宪，苏力军，李文静，刘斌，赵英民，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11