抗靜電熱控涂料組合物及其制備方法、用圖
【技術領域】
[0001] 本發明設及熱控材料技術領域，具體設及一種抗靜電熱控涂料組合物及其制備方 法、用途。
【背景技術】
[0002] 作為航天器整體的重要保障系統之一的熱控系統，就如同人的體溫控系統一樣重 要，不僅是保證新型內部各部分儀器及結構能夠正常運行的前提，而且更是保證航天器能 夠在太空中穩定運行的必要條件。航天器內部的各部分器件的正常運行都是規定在一定溫 度范圍內的，所W需要將航天器內部及表面環境的溫度控制在要求的范圍內，盡量減小溫 度變化的幅度大小。因此，需要對于航天器的熱控制進行更為細致和深入的研究，目前來實 現航天器熱控制的最基礎、最有效的方式就是使用特殊的熱控制材料。現如今航天器所使 用的熱控材料中，應用范圍最廣、使用效果最好的一類熱控材料就是熱控涂層，在航天器上 它發揮著如同人體皮膚一樣的作用，保護著航天器。
[0003] 充電可分為表面充電和體充電兩種：表面充電是指由于大量電荷的注入導致材料 表面電位顯著高于周邊環境電位的現象；體充電是指由于異種電荷注入深度不同而在材料 內部形成內電場的現象。
[0004] 由于電子熱運動速度遠高于離子，所W航天器表面將有大量的電子沉積而帶負 電。由于航天器不同表面部分可處于不同的環境條件（如有無光照）及相對運動方向的不 同方位（如沖壓-尾流）下，加之表面材料可不同（光電發射、二次發射系數等不同），使 其可帶有不同電位，從而形成不均勻充電，出現電位差。體充電（深層充電）是能量高于幾 十千電子伏的電子入射到航天器上，其能量可穿透表面，其穿透深度隨入射電子能量增加 而增加，在表面下數十微米處聚集入射電子與表面同能量的離子形成的充電現象。當航天 器表面材料絕緣時，它們在空間等離子體中將被充電至不同電位，從而可能引起放電，造成 航天器異常的故障。航天器在空間環境下的充放電現象是一種整體效應。根據平板電容器 充電模型，充放電效應依賴于材料在該環境下的行為。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種新型白色的抗靜電熱控涂料組合物及其制備方法、 用途；由于普通氧化鋒粉體制備的白色熱控涂料不具備抗靜電能力，其表面電阻率可達到 1〇i2Q-m，難W滿足航天器表面防靜電的需求。本發明對于氧化鋒粉末進行改性，通過對于 具有空間特殊構型的氧化鋒進行表面改性處理，從而增強改性氧化鋒粉體與樹脂體系的共 混能力，同時提高涂料體系的導電性能。本發明的涂料組合物制成的抗靜電熱控涂層，可消 除產品在特殊環境下的靜電隱患，保障航天器運行的可靠性，滿足產品對抗靜電白色熱控 涂層的需求。
[0006] 本發明的目的是通過W下技術方案實現的：
[0007] 第一方面，本發明設及一種雙組分抗靜電熱控涂料組合物，所述涂料組合物包括 底漆涂料和面漆涂料；所述底漆涂料包括有機溶劑aW及質量比為60~75 : 25~40 的改性有機氣樹脂和改性氧化鋒粉末；所述面漆涂料包括有機溶劑bW及質量比為65~ 75 : 25~35的多官能團甲基娃樹脂和改性氧化鋒粉末。
[000引作為優選方案，為了提高涂料體系內部氧化鋒填料的=維通道建立，降低電阻率， 所述改性氧化鋒粉末為具有空間特殊構型氧化鋒粉末改性后制得；所述空間特殊構型選自 四針狀、椿狀、線狀、管狀中的一種或幾種。
[0009] 作為優選方案，為提高改性氧化鋒與樹脂體系的共混能力W及涂料本身光學性 能，所述改性氧化鋒粉末首先經過硅烷偶聯劑表面浸潰處理，50°c烘干后經400°C~700°C 高溫熱處理制得；所述改性氧化鋒粉末結構尺寸分布范圍為3~100ym。
[0010] 作為優選方案，所述有機溶劑a的用量為改性氧化鋒粉末和改性有機氣樹脂總重 量的0. 1~0. 2倍；所述改性氧化鋒粉末占底漆涂料固含量的50~70wt%。
[0011] 作為優選方案，所述有機溶劑b的用量為改性氧化鋒粉末和多官能團甲基娃樹脂 總重量的0. 5~0. 7倍；所述改性氧化鋒粉末占面漆涂料固含量的65~75wt%。
[0012] 作為優選方案，為應對不同使用環境及基底材料，所述有機溶劑a、b分別選自丙 酬、己酸了醋、二甲苯中的一種或幾種；所述有機溶劑a、b可相同或不同。
[0013] 作為優選方案，為適應不同的固化要求和涂料自身性能需求，所述多官能團甲基 娃樹脂可為甲基苯基娃樹脂、聚氨醋改性甲基娃樹脂、氯酸脂改性甲基娃樹脂、環氧改性甲 基娃樹脂中的一種。
[0014] 第二方面，本發明還設及一種本發明的雙組分抗靜電熱控涂料組合物的制備方 法，所述方法包括如下步驟：
[0015]A、底漆涂料配制；在改性有機氣樹脂中，加入改性氧化鋒粉末，混合攬拌，加入有 機溶劑a,混合，超聲攬拌均勻；
[0016] B、面漆涂料配制；在多官能團甲基娃樹脂中，加入改性氧化鋒粉末，混合攬拌，加 入有機溶劑b，混合，超聲攬拌均勻。
[0017] 第=方面，本發明還設及一種本發明的雙組分抗靜電熱控涂料組合物在制備抗靜 電熱控涂層中的用途，所述涂層自基底材料向上包括底漆層和面漆層；所述底漆層W改性 有機氣樹脂為基體，改性氧化鋒粉末為填料，底漆層中的改性氧化鋒可在底漆層中形成縱 向通道；所述面漆層W多官能團甲基娃樹脂為基體，改性氧化鋒粉末為填料，部分改性氧化 鋒貫穿底漆層和面漆層的界面。
[001引作為優選方案，所述底漆層的厚度為50ym~100ym，所述面漆層的厚度為 50ym~100ym。
[0019] 作為優選方案，制備抗靜電熱控涂層具體包括；在基體表面噴涂所述底漆涂料，在 22~55°C下固化5~lOh，噴涂所述面漆涂料，在30~65°C下固化24~4她，即得所述抗 靜電熱控涂層。
[0020] 本發明提供的新型抗靜電白色熱控涂層，具有W下特性：
[0021] a)外觀；白色，涂層表面均勻、無氣泡、無裂紋、無起皮、無脫落；
[002引b)厚度；130ym~200ym;
[0023] c)半球發射率；0. 85~0. 91 ;
[0024]d)太陽吸收比；0.20~0.25;
[002引 e)導電性能；Pv《10 7Q?m。
[0026]f)真空放氣性能期滿足TML< 1 %，CVCM< 0. 1 %;
[0027] g)熱循環試驗；涂層滿足-100~+100°C 100次高低溫熱循環試驗后，無開裂、剝 落、起泡和變色現象、光學性能穩定、附著力良好；
[002引與現有技術相比，本發明具有如下有益效果；本發明的新型抗靜電白色熱控涂層 在保證涂層具有良好熱控性能（太陽吸收比、半球發射率）的基礎上，具有較好的涂層導電 性能，同時涂層施工簡單、易學，具有較強的可實施性，并且經受-100~+100°c100次溫度 沖擊試驗后附著力良好，具有較低的真空放氣量。
【附圖說明】
[0029] 通過閱讀參照W下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、 目的和優點將會變得更明顯：
[0030] 圖1為新型抗靜電白色熱控涂層的結構示意圖；
[0031] 圖2為具有空間特殊構型（四針狀）氧化鋒填料的導電機理示意圖；
[0032] 圖3為具有空間特殊構型（四針狀）氧化鋒填料的掃描電子顯微（SEM)圖；
【具體實施方式】
[0033] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。W下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不W任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可W做出若干變形和改進。該些都屬于本發明 的保護范圍。
[0034] 連施例1
[0035] 本實施例設及一種抗靜電熱控涂料組合物及其制備方法，W及抗靜電熱控涂料組 合物在制備新型抗靜電白色熱控涂層中的應用。
[0036] 本實施例的新型抗靜電白色熱控涂層如圖1所示，所述涂層自基底材料3向上，分 別由兩層不同成分涂料組成；位于底層涂料稱為底漆層2,由改性有機氣樹脂和具有空間 特殊構型氧化鋒組成；涂敷于表面的涂層成為面漆層1，由多官能團甲基娃樹脂和改性氧 化鋒組成。
[0037] 本實施例的新型抗靜電白色熱控涂層采用雙組分抗靜電熱控涂料組合物，該涂料 組合物包括底漆涂料和面漆涂料；所述底漆涂料包括有機溶劑a(二甲苯）、改性有機氣樹 脂和改性氧化鋒粉末；所述面漆涂料包括有機溶劑b(二甲苯）、多官能團甲基娃樹脂和改 性氧化鋒粉末。
[003引本實例的改性氧化鋒粉末是將已具有空間構型的氧化鋒粉體進過改性處理，將空 間特殊構型氧化鋒粉體進行表面改性處理，首先經過表面改性液浸潰，5(TC烘干后，經過 400°C~700°C的高溫熱處理；所述的表面改性溶液為硅烷偶聯劑與去離子水的混合溶液， 質量比為1 : 9。圖3為具有空間特殊構型（四針狀）氧化鋒填料的掃描電子顯微（SEM) 圖，由圖3可知具有空間特殊構型的氧化鋒粉末之間的空隙較大，難W與樹脂體系共混，因 此需要對于空間特殊結構氧化鋒進行表面改性處理。
[0039] 本實施例的新型抗靜電白色熱控涂層具體制備方法包括如下步驟：
[0040] 1)底漆涂料配制；在含磯改性有機氣樹脂中，加入改性氧化鋒粉末，混合攬拌，加 入二甲苯，混合，超聲攬拌均勻；按質量百分比；在底漆中改性氧化鋒粉末占涂料固含量的 70wt%，改性有機氣樹脂占