一种多组分长时轻质复合防隔热套及其制作方法与流程

1.本发明涉及一种航天用设备的热防护材料，具体涉及一种对飞行器上的设备进行保护的复合防隔热套及其制作方法。

背景技术：

2.根据飞行器某型号要求，研发一种设备的具备长时防隔热的防热套。要求在环境温度50℃情况下持续6h，隔热套的内部空间温升在10℃以下。

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种多组分长时轻质复合防隔热套及其制作方法。
4.为解决上述技术问题，本发明关于多组分长时轻质复合防隔热套的技术方案是：一种多组分长时轻质复合防隔热套，由内到外分为七层，第一层为低导热基材布，第二层为气凝胶毡层，第三层为低导热基材布，第四层为相变储能涂料层，第五层为柔性特种防隔热涂料层，第六层为陶瓷纤维层，第七层为阻燃型铝箔复合防热布。
5.优选地，第一层为0.25-0.35mm低导热基材布，第二层为0.25-0.35mm气凝胶毡层，第三层为0.25-0.35mm低导热基材布，第四层为52℃相变储能涂料层，第五层为0.45-0.55mm柔性特种防隔热涂料层，第六层为陶瓷纤维层，第七层为阻燃型铝箔复合防热布。
6.优选地，第一层为0.3mm低导热基材布，第二层为0.3mm气凝胶毡层，第三层为0.3mm低导热基材布，第四层为52℃相变储能涂料层，第五层为0.5mm柔性特种防隔热涂料层，第六层为陶瓷纤维层，第七层为阻燃型铝箔复合防热布。
7.本发明关于上述多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，包括以下工艺步骤：
①
制作模具；
②
根据模具用柔性基材布制作防热套的底层；
③
柔性基材布外表面涂覆有机硅树脂胶粘剂后粘帖气凝胶毡层；
④
在气凝胶毡层外再粘贴1层柔性基材布；
⑤
在第二柔性基材布的外表面涂刷52℃相变涂料并烘烤固化；
⑥
在52℃相变涂料层外表面涂刷柔性特种防隔热涂料；
⑦
在柔性特种防隔热涂料外表面贴合陶瓷化纤维毡；
⑧
依据图纸在防热套规定部位冲孔、开缝；
⑨
在陶瓷化纤维毡外表面贴合阻燃型铝箔复合防热布。
8.其中，步骤
②
和
④
中的柔性基材布是采用0.1mm石英玻璃纤维布在立式上胶机内循环浸渍导热涂料而成。
9.其中，步骤
⑤
是在厚度为0.3mm的柔性基材布的外表面用棕毛刷涂刷涂料，每次涂刷涂料约增厚0.03-0.06mm，涂刷完毕后，将产品置于温度为20-30℃、相对湿度低于65%的房间内自然晾干，时间为2-3分钟，再将自然晾干的产品置于48℃电加热箱中烘烤20-30分
钟，使涂层完全固化，然后进行下一次的涂刷和固化，如此重复多次使总厚度达到4.5mm。
10.其中，制备相变储能涂料的方法为：首先，取由a、b两组份可流动性的加成型液体硅橡胶，将a组份液体硅橡胶、52℃相变储能涂料按质量比1：(1.5～2)比例投入混合设备搅匀，经研磨细度至45um以下，即得a涂料；其次，将b组份液体硅橡胶、52℃相变储能涂料按质量比1：(1.5～2)比例投入混合设备搅匀,经研磨细度至45um以下，即得b涂料；然后，将ar级甲苯用于稀释涂料，调节粘度；最后，将a涂料、b涂料按质量比1：1比例投入混合设备搅匀，然后加入与a涂料或b涂料相同质量的溶剂，继续搅拌至均相，即得52℃相变储能涂料。
11.其中，步骤
⑥
是在厚度为52℃相变储能涂料层的外表面用棕毛刷涂刷柔性特种防隔热涂料，每次涂刷涂料约增厚0.03-0.06mm，涂刷完毕后，将产品置于温度为20-30℃、相对湿度低于65%的房间内自然晾干，时间为10-15分钟，再将自然晾干的产品置于48℃电加热箱中烘烤40-60分钟，使涂层完全固化，然后进行下一次的涂刷和固化，如此重复多次使总厚度达到5mm。
12.其中，制备柔性特种防隔热涂料的方法为：（1）将加成型液体硅橡胶a组份、ar级的多聚磷酸铵、ar级的硼酸铵、ar级的氧化锌、医用淀粉、硅橡胶阻燃剂、硅橡胶发泡剂、ar级的硼酸锌按质量比为（65-80）：（0.5-1.5）：（1.5-2）：（9-11）：（7-9）：（10-14）：（1.2-1.6）：（5-6.4）混合、研磨、搅拌均匀，得到a组份涂料；（2）将加成型液体硅橡胶b组份、ar级的多聚磷酸铵、ar级的硼酸铵、ar级的氧化锌、医用淀粉、硅橡胶阻燃剂、硅橡胶发泡剂、ar级的硼酸锌按质量比为（65-80）：（0.5-1.5）：（1.5-2）：（9-11）：（7-9）：（10-14）：（1.2-1.6）：（5-6.4）混合、研磨、搅拌均匀，得到b组份涂料；（3）将ar级二甲苯、环己酮按质量比为1:1混合均匀，得到用于稀释涂料、调节粘度的混合溶剂；最后，将a组份涂料、b组份涂料按质量比1:1比例投入混合设备搅匀，然后加入a组份涂料、b组份涂料相同质量的混合溶剂，继续搅拌至均相，即得柔性特种防隔热涂料。
13.优选地，整个工艺步骤是在温度为25
±
10℃、相对湿度不大于75%的环境下进行。
14.本发明取得的有益效果是：在环境温度50℃情况下持续6h，复合防隔热套的内部空间温升在10℃以下，能完全达到飞行器某型号要求。
附图说明
15.图1为本发明实施例中的防隔热套结构示意图；1——第一层
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2——第二层
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3——第三层4——第四层
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5——第五层
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6——第六层7——第七层。
具体实施方式
16.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
17.如图1所示，本发明的优选实施例是：一种多组分长时轻质复合防隔热套，由内到外分为七层，第一层1为0.3mm低导热基材布、第二层2为0.3mm气凝胶毡层；第三层3为0.3mm
低导热基材布；第四层4为52℃相变储能涂料层；第五层5为0.5mm柔性特种防隔热涂料层；第六层6为陶瓷纤维层；第七层7为阻燃型铝箔复合防热布。
18.上述多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法包括以下工艺步骤：（1）制作模具由客户设计部门提供需防护的设备的尺寸图纸，根据图纸加工模具；（2）按模具展开图裁剪柔性基材布按模具展开图裁剪柔性基材布，选择最优方案，控制多余物的产生；（3）搭接处涂刷粘接胶将504强力胶按a:b=2：1混合均匀，在25℃温度环境中保持10-15分钟后涂刷在柔性基材布的搭接处，搭接处距边距15mm；（4）在模具上包覆成型将柔性基材布在模具上包覆好，形成防热套的底层，用透明胶和图钉固定；（5）按模具展开图裁剪气凝胶毡按模具展开图裁剪气凝胶毡，选择最优方案，控制多余物的产生；（6）搭接处涂刷粘接胶将504强力胶按a:b=2：1混合均匀，在25℃温度环境中保持10-15分钟后涂刷在气凝胶毡的搭接处，搭接处距边距15mm；(7) 按模具展开图裁剪柔性基材布按模具展开图裁剪柔性基材布，选择最优方案，控制多余物的产生；（8）搭接处涂刷粘接胶将504强力胶按a:b=2：1混合均匀，在25℃温度环境中保持10-15分钟后涂刷在柔性基材布的搭接处，搭接处距边距15mm；（9）在模具上包覆成型将柔性基材布在模具上包覆好，形成防热套的底层，用透明胶和图钉固定；（10）涂刷52℃相变涂料用棕毛刷在柔性基材布上涂刷52℃相变涂料，确保无流痕，每次涂刷涂料约增厚0.03-0.06mm；（11）晾干涂刷完毕后，将产品置于温度为20-30℃、相对湿度低于65%的房间内自然晾干，时间为2-3分钟；(12)烘烤固化将自然晾干的产品置于48℃电加热箱中烘烤20-30分钟，使产品完全固化；步骤（10）-（12）重复多次，使总厚度达到4.5mm；（13）涂刷柔性特种防隔热涂料用棕毛刷在52℃相变涂料层上涂刷柔性特种防隔热涂料，确保无流痕，每次涂刷涂料约增厚0.03-0.06mm；（14）晾干涂刷完毕后，将产品置于温度为20-30℃、相对湿度低于65%的房间内自然晾干，时间为10-15分钟；
(15)烘烤固化将自然晾干的产品置于48℃电加热箱中烘烤40-60分钟，使产品完全固化；步骤（10）-（12）重复多次，使总厚度达到5mm；(16)修整、清洁对内外表面进行表面处理，剔除多余物；（17）裁剪陶瓷纤维毡按成型的防热套剪裁陶瓷纤维毡；（18）胶粘剂的涂覆将裁剪后的陶瓷纤维毡一面涂覆有机硅树脂胶粘剂；（19）陶瓷纤维毡的复合将涂覆一面胶粘剂的陶瓷纤维毡贴合在防热套表面；(20)烘烤固化将贴合后的产品置于48℃电加热箱中烘烤40-60分钟，胶粘剂完成固化；（21）划线、裁多余物、冲孔、开缝依据图纸要求画线、裁剪至规定尺寸；依据图纸在规定部位冲固定位置孔、止裂孔、及开缝；（22）将阻燃型铝箔复合防热布按成型的防热套剪裁，贴敷在产品上；（23）按图纸要求，在规定部位用醇酸树脂漆印字标识。
19.上述步骤中的柔性基材布是采用0.1mm石英玻璃纤维布在立式上胶机内循环浸渍导热涂料而成。
20.上述步骤中的相变储能涂料的制备方法为：首先，取由a、b两组份可流动性的加成型液体硅橡胶，将a组份液体硅橡胶、52℃相变储能涂料按质量比1：(1.5～2)比例投入混合设备搅匀，经研磨细度至45um以下，即得a涂料；其次，将b组份液体硅橡胶、52℃相变储能涂料按质量比1：(1.5～2)比例投入混合设备搅匀,经研磨细度至45um以下，即得b涂料；然后，将ar级甲苯用于稀释涂料，调节粘度；最后，将a涂料、b涂料按质量比1：1比例投入混合设备搅匀，然后加入与a涂料或b涂料相同质量的溶剂，继续搅拌至均相，即得52℃相变储能涂料。
21.上述步骤中的柔性特种防隔热涂料的制备方法为：（1）将加成型液体硅橡胶a组份、ar级的多聚磷酸铵、ar级的硼酸铵、ar级的氧化锌、医用淀粉、硅橡胶阻燃剂、硅橡胶发泡剂、ar级的硼酸锌按质量比为（65-80）：（0.5-1.5）：（1.5-2）：（9-11）：（7-9）：（10-14）：（1.2-1.6）：（5-6.4）混合、研磨、搅拌均匀，得到a组份涂料；（2）将加成型液体硅橡胶b组份、ar级的多聚磷酸铵、ar级的硼酸铵、ar级的氧化锌、医用淀粉、硅橡胶阻燃剂、硅橡胶发泡剂、ar级的硼酸锌按质量比为（65-80）：（0.5-1.5）：（1.5-2）：（9-11）：（7-9）：（10-14）：（1.2-1.6）：（5-6.4）混合、研磨、搅拌均匀，得到b组份涂料；（3）将ar级二甲苯、环己酮按质量比为1:1混合均匀，得到用于稀释涂料、调节粘度的混合溶剂；最后，将a组份涂料、b组份涂料按质量比1:1比例投入混合设备搅匀，然后加入a组份涂料、b组份涂料相同质量的混合溶剂，继续搅拌至均相，即得柔性特种防隔热涂料。
22.优选地，整个工艺步骤是在温度为25
±
10℃、相对湿度不大于75%的环境下进行。
23.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
24.为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本技术文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

技术特征：

1.一种多组分长时轻质复合防隔热套，其特征在于：该防热套由内到外分为七层，第一层为低导热基材布，第二层为气凝胶毡层，第三层为低导热基材布，第四层为相变储能涂料层，第五层为柔性特种防隔热涂料层，第六层为陶瓷纤维层，第七层为阻燃型铝箔复合防热布。2.一种多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
①
制作模具；
②
根据模具用柔性基材布制作防热套的底层；
③
柔性基材布外表面涂覆有机硅树脂胶粘剂后粘帖气凝胶毡层；
④
在气凝胶毡层外再粘贴1层柔性基材布；
⑤
在第二柔性基材布的外表面涂刷52℃相变涂料并烘烤固化；
⑥
在52℃相变涂料层外表面涂刷柔性特种防隔热涂料；
⑦
在柔性特种防隔热涂料外表面贴合陶瓷化纤维毡；
⑧
依据图纸在防热套规定部位冲孔、开缝；
⑨
在陶瓷化纤维毡外表面贴合阻燃型铝箔复合防热布。3.根据权利要求2所述的多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于：所述步骤
②
和
④
中的柔性基材布是采用0.1mm石英玻璃纤维布在立式上胶机内循环浸渍导热涂料而成。4.根据权利要求2所述的多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于：所述步骤
⑤
是在厚度为0.3mm的柔性基材布的外表面用棕毛刷涂刷涂料，每次涂刷涂料约增厚0.03-0.06mm，涂刷完毕后，将产品置于温度为20-30℃、相对湿度低于65%的房间内自然晾干，时间为2-3分钟，再将自然晾干的产品置于48℃电加热箱中烘烤20-30分钟，使涂层完全固化，然后进行下一次的涂刷和固化，如此重复多次使总厚度达到4.5mm。5.根据权利要求2所述的多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于，制备相变储能涂料的方法为：首先，取由a、b两组份可流动性的加成型液体硅橡胶，将a组份液体硅橡胶、52℃相变储能涂料按质量比1：(1.5～2)比例投入混合设备搅匀，经研磨细度至45um以下，即得a涂料；其次，将b组份液体硅橡胶、52℃相变储能涂料按质量比1：(1.5～2)比例投入混合设备搅匀,经研磨细度至45um以下，即得b涂料；然后，将ar级甲苯用于稀释涂料，调节粘度；最后，将a涂料、b涂料按质量比1：1比例投入混合设备搅匀，然后加入与a涂料或b涂料相同质量的溶剂，继续搅拌至均相，即得52℃相变储能涂料。6.根据权利要求2所述的多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于：所述步骤
⑥
是在厚度为52℃相变储能涂料层的外表面用棕毛刷涂刷柔性特种防隔热涂料，每次涂刷涂料约增厚0.03-0.06mm，涂刷完毕后，将产品置于温度为20-30℃、相对湿度低于65%的房间内自然晾干，时间为10-15分钟，再将自然晾干的产品置于48℃电加热箱中烘烤40-60分钟，使涂层完全固化，然后进行下一次的涂刷和固化，如此重复多次使总厚度达到5mm。7.根据权利要求2所述的多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于：制备柔性特种防隔热涂料的方法为：（1）将加成型液体硅橡胶a组份、ar级的多聚磷酸铵、ar级的硼酸铵、ar级的氧化锌、医用淀粉、硅橡胶阻燃剂、硅橡胶发泡剂、ar级的硼酸锌按质量比为（65-80）：（0.5-1.5）：（1.5-2）：（9-11）：（7-9）：（10-14）：（1.2-1.6）：（5-6.4）混合、研磨、搅拌均匀，得到a组份涂
料；（2）将加成型液体硅橡胶b组份、ar级的多聚磷酸铵、ar级的硼酸铵、ar级的氧化锌、医用淀粉、硅橡胶阻燃剂、硅橡胶发泡剂、ar级的硼酸锌按质量比为（65-80）：（0.5-1.5）：（1.5-2）：（9-11）：（7-9）：（10-14）：（1.2-1.6）：（5-6.4）混合、研磨、搅拌均匀，得到b组份涂料；（3）将ar级二甲苯、环己酮按质量比为1:1混合均匀，得到用于稀释涂料、调节粘度的混合溶剂；最后，将a组份涂料、b组份涂料按质量比1:1比例投入混合设备搅匀，然后加入a组份涂料、b组份涂料相同质量的混合溶剂，继续搅拌至均相，即得柔性特种防隔热涂料。8.根据权利要求2所述的多组分长时轻质复合防隔热套的制作方法，其特征在于：整个工艺步骤是在温度为25
±
10℃、相对湿度不大于75%的环境下进行。

技术总结

本发明提供了一种多组分长时轻质复合防隔热套，该防热套由内到外分为七层，第一层为低导热基材布，第二层为气凝胶毡层，第三层为低导热基材布，第四层为相变储能涂料层，第五层为柔性特种防隔热涂料层，第六层为陶瓷纤维层，第七层为阻燃型铝箔复合防热布。本发明同时提供了上述复合防隔热套的制作方法。在环境温度50℃情况下持续6h，复合防隔热套的内部空间温升在10℃以下。间温升在10℃以下。间温升在10℃以下。