一种飞机防鸟击涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种飞机防鸟击涂料及其制备方法。


背景技术：

2.从2019～2020年间的鸟击灾害的现状分析，我国机场鸟击灾害的发生率呈大幅上升趋势，客观上，一是生态环境的改善，鸟类种群数量增加；二是航线密度加大和军航训练强度及低空、超低空项目的增加等，都直接影响鸟击灾害的发生。仅2019我国飞机发生鸟撞击飞机雷达罩、发动机、起落架等关键部位的剐蹭率和征候率约占鸟击总剐蹭率的47.6%，其中征候率约占11.47%。根据动量定理，一只0.45kg的鸟与时速800公里的飞机相撞会产生153kg的冲击力，一只7kg的大鸟相撞时速960公里的飞机会产生144吨的冲击力，足以造成飞机损伤，初步统计鸟击年均直接经济损失超过4.5～5亿元人民币。然而，现阶段鸟击防范都处于被动防鸟，如采用趋鸟设备等，费时费力且效果差。
3.针对鸟击灾害频发现状，特别是对飞行员身体和心理上的影响，为减控鸟击灾害的发生，确保飞行安全，迫切需要提供防鸟击涂料以减少鸟击飞机带来的损伤。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种飞机防鸟击涂料及其制备方法, 能减控鸟击灾害的发生，确保飞行安全。
5.本发明的一种飞机防鸟击涂料,它包含下述重量配比的原料:乳化沥青7～9份、丙烯酸乳液32～34份、六羟甲基三聚氰胺2～4份、5%聚乙烯醇溶液7～9份、石棉粉3～5份、橡胶防老化剂d 0.5～2份、氧化铁黑1～2份、膨润土9～11份、轻质碳酸钙17～20份、橡胶乳液8～12份、顺丁橡胶粉2～4份和水180～210份。
6.作为本发明的一种优选技术方案：其中包含原料的重量配比是: 乳化沥青7.5～8.5份、丙烯酸乳液32.5～33.9份、六羟甲基三聚氰胺2.5～3.5份、5%聚乙烯醇溶液7.5～8.5份、石棉粉3.5～4.5份、橡胶防老化剂d 0.5～1.5份、氧化铁黑1～1.5份、膨润土9.5～10.5份、轻质碳酸钙17.5～19份、橡胶乳液9～11份、顺丁橡胶粉2.5～3.5份和水190～210份。
7.作为本发明的一种优选技术方案：其中包含各原料的重量配比是: 乳化沥青8份、丙烯酸乳液33.5份、六羟甲基三聚氰胺3份、5%聚乙烯醇溶液8份、石棉粉4份、橡胶防老化剂d 1份、氧化铁黑1.5份、膨润土10份、轻质碳酸钙18份、橡胶乳液10份、顺丁橡胶粉3份和水200份。
8.作为本发明的一种优选技术方案：所述的橡胶乳液选用天然胶乳。
9.作为本发明的一种优选技术方案：所述的顺丁橡胶粉的细度为100目。
10.一种制备飞机防鸟击涂料的制备方法, 其特征在于,包括如下步骤:(1)取细度为100目的顺丁橡胶粉，或用顺丁橡胶磨成粉，过100目筛，得顺丁橡胶粉；
(2)称取乳化沥青、5%聚乙烯醇溶液、六羟甲基三聚氰胺、丙烯酸乳液和占加水总量25%的水置入反应釜中，调整所述反应釜转速为200～300r/min，在90～120℃下转动搅拌5～8min；(3)将称取的顺丁橡胶粉、橡胶防老化剂d、橡胶乳液、氧化铁黑、占加水总量25%的水置入反应釜中，调整所述反应釜转速为200～300r/min，在100～110℃下转动搅拌5～8min；(4) 称取石棉粉、膨润土、轻质碳酸钙、占加水总量50%的水，调整所述反应釜转速为200～300r/min，在80～90℃下转动搅拌10～12 min；(5)反应结束后，待反应釜内的混合物冷却50～55℃至室温时，缓慢滴加氢氧化钾搅拌均匀，直至飞机防鸟击涂料的ph值为8.0～8.5，待反应釜内的混合物冷却至室温时，再使用涂料包装机进行灌装，形成桶装成品。
11.作为本发明的一种优选技术方案：所述飞机防鸟击涂料的的ph值为8.0～8.5，涂层重量每平方米≤12～15g，工作温度范围：
‑
40～50℃。
12.作为本发明的一种优选技术方案：所述氢氧化钾的加入的重量配比是0.5～1.2份。
13.本发明有如下优点：1. 本发明环保具有无毒、无害、不燃、不爆、不污染环境的特点，采用丙烯酸乳液、六羟甲基三聚氰胺和轻质碳酸钙等多种抗击强性原料，填料采用无机填料和弹性填料，大大提高了涂料的韧性、耐磨性喷涂在飞机外壳，质量轻薄，不影响飞机的任何性能，长期使用对飞机外壳无任何腐蚀，能有效抗击鸟类及外来物的击伤，可有效减控鸟击产生的剐蹭造成的击力外型变形和损伤。
14.本发明通过相关实验室开发的抗鸟击涂料(实施例1)小样品的机理实验分析，选歼x飞机平面机翼外壳，进行ck（为实验对照组未涂料的同等面积区）对照涂料区，在同等打击力下，破损情况为：（a）非涂层(指没有本发明涂层)的同等抗击力下，机翼凹陷的面积达到5.5
㎝×
3cm的凹陷区，击伤疲劳区达到14
㎝×
3.5cm的金属疲劳区，凹陷深度达到0.57
㎝
。（b）有本发明的涂层部位未出现凹陷，仅有鸟击残留物体，无需停飞进行检修，只需擦干净鸟击污物即可。初步测算，涂有涂料的机体可有效减控70%以上的鸟击灾害的发生，大大减轻鸟击危害指数，为飞行安全提供有效保障。
15.2. 飞机外壳增加涂层要求超薄，否则会影响飞机的统一标准和机体的重量，从而影响飞机效能，本发明的涂层轻薄，每平方米12～15g，相对密度为1.35
±
0.15；可以在
‑
40～50℃温度范围进行施工，安全可靠，对人体无毒，可有效提高飞机机体的抗冲击力、抗击穿力，可广泛用于军民航飞机及高速列车等多个领域。
具体实施方式
16.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、装置、设备、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
17.实施例1：一种飞机防鸟击涂料，其原料包括以下重量份的组分：乳化沥青8份、丙烯酸乳液33.5份、六羟甲基三聚氰胺3份、5%聚乙烯醇溶液8份、石棉粉4份、橡胶防老化剂d 1份、氧化铁黑1.5份、膨润土10份、轻质碳酸钙18份、橡胶乳液10份、顺丁橡胶粉3份和水200份。
18.作为本发明的优选技术方案：本实施例的橡胶乳液选用天然胶乳。
19.作为本发明的优选技术方案：本实施例的顺丁橡胶粉的细度为100目。
20.实施例2：一种飞机防鸟击涂料，其原料包括以下重量份的组分：乳化沥青8份、丙烯酸乳液33.5份、六羟甲基三聚氰胺2份、5%聚乙烯醇溶液7份、石棉粉4份、橡胶防老化剂d 1份、氧化铁黑1.5份、膨润土10份、轻质碳酸钙17份、橡胶乳液10份、顺丁橡胶粉3份和水200份。
21.作为本发明的优选技术方案：本实施例的橡胶乳液选用天然胶乳。
22.作为本发明的优选技术方案：本实施例的顺丁橡胶粉的细度为100目实施例3：一种飞机防鸟击涂料，其原料包括以下重量份的组分：乳化沥青8份、丙烯酸乳液33.5份、六羟甲基三聚氰胺4份、5%聚乙烯醇溶液9份、石棉粉4份、橡胶防老化剂d 1份、氧化铁黑1.5份、膨润土10份、轻质碳酸钙19份、橡胶乳液10份、顺丁橡胶粉3份和水200份。
23.作为本发明的优选技术方案：本实施例的橡胶乳液选用天然胶乳。
24.作为本发明的优选技术方案：本实施例的顺丁橡胶粉的细度为100目。
25.实施例4：一种飞机防鸟击涂料，其原料包括以下重量份的组分：乳化沥青8份、丙烯酸乳液33.5份、六羟甲基三聚氰胺3份、5%聚乙烯醇溶液9份、石棉粉4份、橡胶防老化剂d 1份、氧化铁黑1.5份、膨润土10份、轻质碳酸钙20份、橡胶乳液10份、顺丁橡胶粉3份和水200份。
26.作为本发明的优选技术方案：本实施例的橡胶乳液选用天然胶乳。
27.作为本发明的优选技术方案：本实施例的顺丁橡胶粉的细度为100目。
28.将上述实施例1～4的飞机防鸟击涂料均按照以下步骤制备：(1)取细度为100目的顺丁橡胶粉，或用顺丁橡胶磨成粉，过100目筛，得顺丁橡胶粉；(2)称取乳化沥青、5%聚乙烯醇溶液、六羟甲基三聚氰胺、丙烯酸乳液和占加水总量25%的水置入反应釜中，调整所述反应釜转速为200～300r/min，在90～120℃下转动搅拌5～8min；(3)将称取的顺丁橡胶粉、橡胶防老化剂d、橡胶乳液、氧化铁黑、占加水总量25%的水置入反应釜中，调整所述反应釜转速为200～300r/min，在100～110℃下转动搅拌5～8min；(4) 称取石棉粉、膨润土、轻质碳酸钙、占加水总量50%的水，调整所述反应釜转速为200～300r/min，在80～90℃下转动搅拌10～12 min；(5)反应结束后，待反应釜内的混合物冷却50～55℃至室温时，缓慢滴加氢氧化钾搅拌均匀，直至飞机防鸟击涂料的ph值为8.0～8.5，待反应釜内的混合物冷却至室温时，再使用涂料包装机进行灌装，形成桶装成品。
29.作为本发明的优选技术方案：飞机防鸟击涂料的的ph值为8.0～8.5，涂层重量每
平方米≤12～15g，工作温度范围：
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40～50℃。
30.作为本发明的优选技术方案：氢氧化钾的加入的重量配比是0.5～1.2份。
31.将飞机防鸟击涂料均匀地涂抹或喷涂在飞机易被鸟击的雷达罩、发动机进气口、前后起落架液压等前部表部位，自然干燥，飞机防鸟击涂料固化后在上述飞机前部表面形成一层致密的防鸟击漆膜。
32.将上述步骤(5)中形成的防鸟击漆膜进行抗紫外性能测试、附着力性能测试、耐高温性能测试、抗冲击强度测试，测试方法均采用本技术领域常规的试验方法，得到的测试结果见表1。
33.表1漆膜测试结果：由上述表1中的数据看出，实施例1～4形成的漆膜在强度为1000mj/cm2的uv灯下照射24h、以及在80℃高温条件下烘烤24小时仍不变色，说明其抗紫外性能以及耐高温性能优异。
34.检测本发明飞机防鸟击涂料在飞机36个关键部位的粘附力，包括起落架、雷达罩、发动机进气口、座舱盖、翼灯、雷达罩、尾翼、导流片、机翼前缘等36个关键部位进行鸟击涂料的喷涂，用划圈法（gb/t 1720）测得本发明有良好的粘附力。
35.本发明工作温度范围：
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40～50℃，环境湿度：≤95%、使用寿命：大于6个月，不含化学刺激物，长期使用对飞机外壳无任何腐蚀，对人体无毒副作用。
36.以上所述实施例仅表达了本发明的4种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。