低紅外發(fā)射率涂層(LIREC)的組成結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文低紅外發(fā)射率涂層(LIREC)的組成結(jié)構(gòu)與性能研究姓名：邵春明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：徐國躍2010-06低紅外發(fā)射率涂層（LIREC）的組成結(jié)構(gòu)與性能研究 II 強(qiáng)度好于剛性 PU 所制備的，而硬度有所不及。PU 用附著力和韌性更好的環(huán)氧改性后制備的LIREC 的柔韌性和耐沖擊強(qiáng)度顯著提高，而附著力和硬度仍然優(yōu)良。 （4）LIREC 的組成結(jié)構(gòu)與耐鹽水腐蝕性能研究 研究了 LIREC

2、在鹽水中的腐蝕機(jī)理和腐蝕進(jìn)程。結(jié)果表明，LIREC 的腐蝕失效主要由于Cu 粉顏料發(fā)生腐蝕引起涂層紅外發(fā)射率大幅上升造成的。 黏結(jié)劑可對(duì)顏料提供保護(hù)， 延緩腐蝕。在腐蝕前期，黏結(jié)劑的耐滲水性能起主要作用，耐滲水性好，可減緩腐蝕溶液的滲透；而到腐蝕的中后期，黏結(jié)劑對(duì)顏料的附著力起主要作用，附著力強(qiáng)則能減緩二者界面處的起泡進(jìn)展。 分別對(duì) EPDM 和 PU 進(jìn)行改性作為黏結(jié)劑，制備 LIREC。研究不同 LIREC 的組成結(jié)構(gòu)與其耐鹽水腐蝕

3、性能的關(guān)系。結(jié)果表明，LIREC 可通過組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高其耐腐蝕性能：1）低極性黏結(jié)劑接枝強(qiáng)極性基團(tuán)。 EPDM 經(jīng)改性提高極性后顯著改善其與金屬顏料的相容性和附著力，降低了涂層孔隙率，從而提高了 LIREC 的耐腐蝕性能。2）通過黏結(jié)劑的組分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，引入強(qiáng)耐腐蝕性組分，但要考慮各組分間的表面張力匹配。PU 中引入與金屬顏料附著力更強(qiáng)、耐腐蝕性能好的環(huán)氧樹脂可顯著提高 LIREC 的耐腐蝕性能； 而引入耐腐蝕性能強(qiáng)、 但表面張力相差

4、太大的含氟組分與環(huán)氧樹脂時(shí)，LIREC 的耐腐蝕性能變差。3）提高 LIREC 的致密度，減少空隙。EPU 的研究表明，適當(dāng)?shù)慕M分配比、環(huán)氧種類及固化溫度可提高黏結(jié)劑的交聯(lián)固化程度、減小結(jié)構(gòu)孔隙；而適當(dāng)?shù)南輨┯昧亢凸袒瘻囟瓤蓽p少由氣泡和溶劑揮發(fā)所造成的氣孔。 4）耐腐蝕性能強(qiáng)的黏結(jié)劑制備的 LIREC 的耐腐蝕性能并不一定強(qiáng)。要綜合考慮其所需的顏料添加量、抗?jié)B透性能及與顏料的附著性能，其中與顏料的附著性能更為重要。5）在 LIREC

5、 上涂覆紅外高透明性的防護(hù)型面漆。在 EPU/50%Cu 涂層上涂覆一層可阻隔腐蝕介質(zhì)滲透的EPDM-g-MAH 面漆，其發(fā)射率增大較小，但耐鹽水腐蝕性能卻大幅提高。 （5）LIREC 的組成結(jié)構(gòu)與耐熱老化和光老化性能研究 研究了不同 LIREC 的耐熱老化性能。結(jié)果表明，LIREC 經(jīng)熱老化引起紅外發(fā)射率升高的原因是其中的 Cu 粉顏料發(fā)生氧化。而黏結(jié)劑可對(duì)顏料提供一定保護(hù)，延緩其氧化進(jìn)程，與顏料相容性好、附著力強(qiáng)的黏結(jié)劑的保護(hù)性能更

6、好。EPDM-g-MAH/20%Cu、EPU/50%Cu 及EPDM-g-MAH@EPU/50%Cu 涂層的耐熱老化性能較好，可在 433K 以下長時(shí)間使用。 研究了不同 LIREC 的耐紫外人工加速老化性能。結(jié)果表明，隨著時(shí)間的延長，LIREC 發(fā)生了失光和變色現(xiàn)象，其紅外發(fā)射也率逐漸升高。黏結(jié)劑組分間相容性差，會(huì)加速老化。減少黏結(jié)劑中易紫外降解組分的含量能提高涂層的耐光老化性能。LIREC 耐紫外人工加速老化性能的優(yōu) 劣 順 序 為