一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法与流程

本发明涉及功能涂层，特别涉及一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法。

背景技术：

1、主要由金属构建的大型露天电磁设施如变电站、通信基站、无线电发射平台、电视(广播)发射塔等长期暴露在酸雨水或阳光冲刷下，表面防护涂层必须具备长效耐高温和抗腐蚀性能；此外，同样由金属材质组成的海上舰挺、军舰和船舶长期工作在高湿、高盐雾和强紫外线暴晒环境下，特别是重要部位或构件还提出雷达隐身和电磁兼容的需求。因此，研制具备抗腐蚀耐高温吸波涂层是解决上述问题的有效技术途径。

2、现有技术中，专利cn114656822a公开了一种耐高温抗腐蚀型丙烯酸树脂涂料的制备方法，该耐高温抗腐蚀型丙烯酸树脂涂料由丙烯酸树脂、耐高温剂、抗腐剂、稳定剂、耐溶剂、清新剂和水溶液配制组成，具有良好的柔软性、抗冲击效果好以及优异的耐高温抗腐蚀性，但未公布具体技术效果的详细数据。专利cn114682459a公开了一种耐高温低频雷达吸波涂层的制备方法，采用三层主体结构，创新性在吸波层内采用多元叠层的吸波结构，可有效地解决热喷涂过程中吸波剂分散性差的问题，提高涂层中吸波剂的效率，有效解决热喷涂涂层对低频雷达波的吸收问题；通过双层过渡层结构设计，降低了过渡层与吸波层热膨胀系数的差异，可提高整体涂层的结合力和抗热震性，特别是增加涂层在高低温剧烈变化下涂层的可靠性和适应性。但涂层中含有磁性铁基合金粉，耐腐蚀性差；并且，该涂层制备方法对设备及施工环境要求高，推广应用具有局限性。专利cn111205743a公开了一种耐高温电磁波吸波涂料、涂层及其制备方法与应用，使用的微孔吸波填料是采用低熔点玻璃物质烧结包覆吸波材料制备而成的，通过物理吸波和结构设计完成双重吸波功能，提高了材料的吸波效率，提供的吸波涂料以及涂层对2-18ghz频段范围内的微波具有较好的吸收效果，并且制备方法简单，成本低廉，耐高温性能以及吸波性能良好。但涂层中仍含有铁粉、铜粉以及铝粉等金属粉末，不能解决抗腐蚀问题。

3、因此，如何提供一种兼具抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，尤其是在填充粉体的物化特性选择和宏观多层结构功能协同设计两方面同时考虑复合涂层多功能增强作用，是目前急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法，其目的是为了解决背景技术存在的上述问题。

2、为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法，采用双层功能分级设计，与金属衬底接触的底层主要起抗腐蚀作用，利用缓蚀型、屏蔽型、体质填料的多类型防腐填料协同作用，提升涂层在高湿、高盐雾环境下的抗腐蚀效果；中间层为电磁波吸收层，对入射电磁波具有强介电损耗的巨介电材料为填充物；表层起耐高温隔热透波作用，采用耐高温的多组分成膜物，以及耐高温隔热且不含易氧化和高绝缘的填充粉末，不影响复合涂层的抗腐蚀效果以及不易强反射电磁波。

3、本发明提供了一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法，所述复合涂层从内往外依次设置有抗腐蚀底层、吸波中间层、隔热透波表层；

4、所述抗腐蚀底层包括成膜物1、防腐填料、助剂1，厚度为0.1～0.3mm；

5、所述吸波中间层包括成膜物2、助剂2、吸波填料，厚度为0.8～1.2mm；

6、所述隔热透波表层包括隔热透波填料，厚度为1.0～1.5mm。

7、进一步的，所述成膜物1为环氧-胺固化体系，占抗腐蚀底层总质量的30～60％；所述成膜物2由环氧改性有机硅树脂、高苯基含量有机硅树脂及端羟基丁腈橡胶混合制成，占吸波中间层和隔热透波表层总质量的20～50％。

8、进一步的，所述防腐填料包括缓蚀型、屏蔽型、体质填料防腐填料。

9、进一步的，所述缓蚀型防腐填料包括锌铬黄、锶铬黄；所述屏蔽型防腐填料包括云母、氧化铁；所述体质填料防腐填料包括球状二氧化硅、针状硅灰石。

10、进一步的，所述缓蚀型防腐填料占抗腐蚀底层总质量的15～35％；所述屏蔽型防腐填料占抗腐蚀底层总质量的20～40％；所述体质填料防腐填料占抗腐蚀底层总质量的10～30％。

11、进一步的，所述助剂1包括硅烷偶联剂、羧基聚酯型润湿分散剂、丙烯酸酯型消泡剂，占抗腐蚀底层总质量的5～10％；所述助剂2包括可控絮凝聚酯型分散剂、有机硅消泡剂、n-苯氨基甲基三乙氧基硅烷偶联剂，占吸波中间层和隔热透波表层总质量的6～15％。

12、进一步的，所述吸波填料为巨介电材料，占吸波中间层总质量的40～60％；所述巨介电材料为微米级二价镁离子或钙离子掺杂的batio3粉末、cacu3ti4o12粉末、锂或钛离子掺杂的nio粉末中的至少一种。

13、进一步的，所述隔热透波填料为氧化铝纤维粉、二氧化碳硅气凝胶粉、空心玻璃微粉。

14、进一步的，所述氧化铝纤维粉的氧化铝含量在98％以上，长径比为50～150，占隔热透波表层总质量的20～30％；所述二氧化碳硅气凝胶粉的二氧化硅含量在99％以上，孔径在10～50nm，孔隙率大于99.8％，占隔热透波表层总质量的5～15％；所述空心玻璃微粉的粒径为75～150μm，占隔热透波表层总质量的10～20％。

15、进一步的，所述复合涂层在2ghz-18ghz范围内具有良好的吸波性能。

16、基于一个发明总的构思，本发明还提供了上述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层的制备方法，所述复合涂层通过喷涂、辊涂或刷涂依次均匀涂覆在基材表面。

17、本发明的上述方案有如下的有益效果：

18、(1)本发明的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，底层填充缓蚀型、屏蔽型、体质填料的多类型防腐填料，中间层和表层填充的粉料亦为无机非金属材料，充分利用物理屏蔽防腐、电化学缓蚀协同作用大幅度提升涂层在高盐雾和酸碱环境下抗腐蚀效果。

19、(2)本发明的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，中间层和表层采用的由环氧改性有机硅树脂、高苯基含量有机硅树脂及端羟基丁腈橡胶混拼的成膜物因存在大量硅氧键而具备长效耐高温特性，并且填充的氧化铝纤维粉、二氧化碳硅气凝胶粉、空心玻璃微粉能进一步增强涂层的隔热耐高温性能，本发明提供的复合涂层在氧-乙炔火焰高温冲刷下不会出现开裂、脱落。

20、(3)本发明的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，中间层填充的巨介电材料在电磁场下将呈现出介电极化、电偶极子取向极化等介电损耗机制，因而能吸收入射电磁波能量；此外，表层的高电阻率利于入射电磁波进入涂层而具有良好的电磁匹配特性和透波性能，因而，本发明提供的复合涂层在2ghz-18ghz范围内具有良好的吸波性能。

21、(4)本发明的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，相比现有技术，可以采用简单便捷的喷涂、辊涂以及刷涂施工，对施工条件要求低，且可常温固化，可满足室外施工要求，更容易推广应用。

技术特征：

1.一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法，其特征在于，所述复合涂层从内往外依次设置有抗腐蚀底层、吸波中间层、隔热透波表层；

2.根据权利要求1所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述成膜物1为环氧-胺固化体系，占抗腐蚀底层总质量的30～60％；所述成膜物2由环氧改性有机硅树脂、高苯基含量有机硅树脂及端羟基丁腈橡胶混合制成，占吸波中间层和隔热透波表层总质量的20～50％。

3.根据权利要求1所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述防腐填料包括缓蚀型、屏蔽型、体质填料防腐填料。

4.根据权利要求3所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述缓蚀型防腐填料包括锌铬黄、锶铬黄；所述屏蔽型防腐填料包括云母、氧化铁；所述体质填料防腐填料包括球状二氧化硅、针状硅灰石。

5.根据权利要求3或4所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述缓蚀型防腐填料占抗腐蚀底层总质量的15～35％；所述屏蔽型防腐填料占抗腐蚀底层总质量的20～40％；所述体质填料防腐填料占抗腐蚀底层总质量的10～30％。

6.根据权利要求1所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述助剂1包括硅烷偶联剂、羧基聚酯型润湿分散剂、丙烯酸酯型消泡剂，占抗腐蚀底层总质量的5～10％；所述助剂2包括可控絮凝聚酯型分散剂、有机硅消泡剂、n-苯氨基甲基三乙氧基硅烷偶联剂，占吸波中间层和隔热透波表层总质量的6～15％。

7.根据权利要求1所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述吸波填料为巨介电材料，占吸波中间层总质量的40～60％；所述巨介电材料为微米级二价镁离子或钙离子掺杂的batio3粉末、cacu3ti4o12粉末、锂或钛离子掺杂的nio粉末中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述隔热透波填料为氧化铝纤维粉、二氧化碳硅气凝胶粉、空心玻璃微粉。

9.根据权利要求8所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层，其特征在于，所述氧化铝纤维粉的氧化铝含量在98％以上，长径比为50～150，占隔热透波表层总质量的20～30％；所述二氧化碳硅气凝胶粉的二氧化硅含量在99％以上，孔径在10～50nm，孔隙率大于99.8％，占隔热透波表层总质量的5～15％；所述空心玻璃微粉的粒径为75～150μm，占隔热透波表层总质量的10～20％。

10.如权利要求1～9任一项所述的抗腐蚀耐高温吸波复合涂层的制备方法，其特征在于，所述复合涂层通过喷涂、辊涂或刷涂依次均匀涂覆在基材表面。

技术总结
本发明提供了一种抗腐蚀耐高温吸波复合涂层及其制备方法，采用三层功能分级兼容协同设计，与金属衬底接触的底层主要起抗腐蚀作用，利用缓蚀型、屏蔽型、体质填料的多类型填料防腐机制协同增强作用，提升涂层在高湿、高盐雾环境下的抗腐蚀效果；中间层为电磁波吸收层，对入射电磁波具有强介电损耗的巨介电材料为填充物；表层起耐高温隔热透波作用，采用耐高温的多组分成膜物，以及耐高温隔热且不含易氧化和高绝缘的填充粉末，不影响复合涂层的抗腐蚀效果以及不易强反射电磁波。

技术研发人员：李刚清,邓雄伟,肖文奇,邓永和,贺君
受保护的技术使用者：湖南醇龙数字科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12