一种表面修补剂及其制备方法和充气物的表面修补方法

本发明属于修补剂领域，尤其是涉及一种表面修补剂及其制备方法和充气物的表面修补方法。

背景技术：

1、充气物是指向高分子材料制成的膜制品或织物/薄膜层压复合材料中充入空气、氦气等气体后形成密闭空间的结构，主要包括飞艇、系留气球、充气式假目标、充气膜结构等，充气物具有质量轻、强度高、抗疲劳、耐扭曲、承载效果好、易收放、使用寿命长等特点，目前已得到了广泛的应用。

2、飞艇和系留气球等浮空器依靠轻于空气的气体(如氦气)所产生的浮力实现驻空，搭载各类有效载荷，利用其升空高度，覆盖监视可视区域，在交通运输、环境监测、通讯广播、综合遥感、空中预警等领域具有广泛的应用。浮空器为多层复合结构，最外层为耐侯层，其组成材料通常是pvf、pvdf、tpu等。

3、充气式假目标是现代军队中重要的武器装备，它们具有重量轻、便于运输，架设及撤收速度快等多个优点，并且按照武器装备1：1的比例制作，可以模拟真正的武器装备，在红外、热成像、雷达等现代化侦察设备的监视下迷惑敌人，从而达到在现代战争中执行欺骗性战术/战略的需求。现有技术中采用的充气假目标多选用混纺的纺织品作为雷达高反射涂胶布的基布，通过直接涂层或复合柔性阻气pvc薄膜制成。

4、充气膜结构通常以织物基材和pvf或pvdf涂层制成，主要用于建筑行业、移动式机库、艇库、帐篷和充气船艇等方面。由于膜材的柔韧、轻质，故充气膜结构满足大跨度空间的需求，常用于大面积作业车间、仓库、体育场馆、展览馆等。

5、目前，充气物已广泛应用于日常生活及军事领域，但充气物在加工、储存、使用、转移的过程中难免会受到摩擦、磨损及折叠损伤，这些损伤会导致充气物表面出现裂缝，成为气体泄漏通道，进而严重影响充气物的使用及运行。其中，飞艇和系留气球等浮空器对表面缺陷尤为敏感，微小裂缝也会成为氦气泄漏通道，进而严重影响浮空器驻空性能。

6、因此，开发一种修补速度快、修补效率高、修补效果持久、粘接强度高、耐揉搓性能佳、耐黄变性能好的充气物表面修补剂，是十分必要的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种表面修补剂及其制备方法和充气物的表面修补方法，本发明提供的表面修补剂适用于充气物表面缺陷的快速修补，具有修补速度快、修补效率高、修补效果持久、粘接强度高、耐揉搓性能佳、耐黄变性能好等优点。

2、本发明提供了一种表面修补剂，以质量份数计，所述表面修补剂的成分包括：

3、

4、所述耐黄变型含氟聚氨酯的化学结构如式(i)所示：

5、

6、式(i)中，m和n表示聚合物；

7、所述挥发性有机溶剂的沸点≤90℃。

8、优选的，所述耐黄变型含氟聚氨酯的数均分子量为30000～100000；式(i)化合物中，结构所对应的数均分子量为1000～2000。

9、优选的，所述挥发性有机溶剂为乙醚、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种。

10、优选的，所述抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或多种；

11、所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三氮唑和2,4-二羟基二苯甲酮中的一种或多种；

12、所述水解稳定剂为碳化二亚胺和/或n-苯基-β-萘胺；

13、所述防霉剂为n-二氯乙烯水杨酰胺和/或n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮；

14、所述阻燃剂为三(2-氯乙基)磷酸酯、三(2-氯丙基)磷酸酯和甲基磷酸二甲酯中的一种或多种。

15、优选的，以质量份数计，所述表面修补剂的成分还包括0.5～2份的耐黄变剂；

16、所述耐黄变剂的牌号为fisorb l-9322、v-920和uv-1260中的一种或多种。

17、优选的，所述表面修补剂为喷涂型表面修补剂。

18、本发明还提供了一种表面修补剂的制备方法，包括以下步骤：

19、将5～10质量份的耐黄变型含氟聚氨酯、0.5～2质量份的抗氧剂、1～2质量份的紫外线吸收剂、0.5～1质量份的水解稳定剂、2～3质量份的防霉剂、0.5～1质量份的阻燃剂和79～90质量份的挥发性有机溶剂进行混合，得到表面修补剂；

20、所述耐黄变型含氟聚氨酯的化学结构如式(i)所示：

21、

22、式(i)中，m和n表示聚合物；

23、所述挥发性有机溶剂的沸点≤90℃。

24、优选的，所述耐黄变型含氟聚氨酯按照以下步骤制备得到：

25、a)聚四氢呋喃二元醇和六亚甲基二异氰酸酯进行预聚合，得到聚氨酯预聚体；

26、b)所述聚氨酯预聚体与2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟-1,10-癸二醇进行聚合，得到式(i)结构的耐黄变型含氟聚氨酯。

27、优选的，步骤a)中，以羟基数计的所述聚四氢呋喃二元醇与以异氰酸酯基数计的所述六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为1:2；所述预聚合的温度为60～100℃，所述预聚合的时间为2～4h；

28、步骤b)中，以异氰酸酯基数计的所述聚氨酯预聚体与以羟基数计的所述2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟-1,10-癸二醇的摩尔比为1:1；所述聚合的温度为100～140℃，所述聚合的时间为2～8h。

29、本发明还提供了一种充气物的表面修补方法，包括以下步骤：

30、在充气物表面待修补的区域涂覆修补剂，放置一段时间至涂覆的修补剂固化；

31、所述修补剂为上述技术方案所述的表面修补剂或上述技术方案所述制备方法制得的表面修补剂。

32、优选的，所述充气物表面的材质为聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯和聚氯乙烯中的一种或多种。

33、与现有技术相比，本发明提供了一种表面修补剂及其制备方法和充气物的表面修补方法。以质量份数计，本发明提供的表面修补剂包括：耐黄变型含氟聚氨酯5～10份，抗氧剂0.5～2份，紫外线吸收剂1～2份，水解稳定剂0.5～1份，防霉剂2～3份，阻燃剂0.5～1份，挥发性有机溶剂79～90份；所述耐黄变型含氟聚氨酯的化学结构如式(i)所示；所述挥发性有机溶剂的沸点≤90℃。本发明通过对表面修补剂的成分组成进行优化设计，特别是添加了挥发性有机溶剂和特定化学结构的耐黄变型含氟聚氨酯，显著改善了表面修补剂的综合使用性能。本发明提供的表面修补剂可适用于表面材质为pvf、pvdf、pu、pvc等充气物表面缺陷的快速修补，喷涂后放置2～5分钟即可完成修补，具有修补速度快、修补效率高、修补效果持久、粘接强度高、适用范围广、弹性优异、耐揉搓性能佳、耐黄变性能好、成本低廉等优点。

技术特征：

1.一种表面修补剂，其特征在于，以质量份数计，所述表面修补剂的成分包括：

2.根据权利要求1所述的表面修补剂，其特征在于，所述耐黄变型含氟聚氨酯的数均分子量为30000～100000；式(i)化合物中，结构所对应的数均分子量为1000～2000。

3.根据权利要求1所述的表面修补剂，其特征在于，所述挥发性有机溶剂为乙醚、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的表面修补剂，其特征在于，所述抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或多种；

5.根据权利要求1所述的表面修补剂，其特征在于，以质量份数计，所述表面修补剂的成分还包括0.5～2份的耐黄变剂；

6.根据权利要求1所述的表面修补剂，其特征在于，所述表面修补剂为喷涂型表面修补剂。

7.一种表面修补剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述耐黄变型含氟聚氨酯按照以下步骤制备得到：

9.一种充气物的表面修补方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的表面修补方法，其特征在于，所述充气物表面的材质为聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯和聚氯乙烯中的一种或多种。

技术总结
本发明属于修补剂领域，尤其是涉及一种表面修补剂及其制备方法和充气物的表面修补方法。以质量份数计，本发明提供的表面修补剂包括：耐黄变型含氟聚氨酯5～10份，抗氧剂0.5～2份，紫外线吸收剂1～2份，水解稳定剂0.5～1份，防霉剂2～3份，阻燃剂0.5～1份，挥发性有机溶剂79～90份；所述耐黄变型含氟聚氨酯的化学结构如式(I)所示；所述挥发性有机溶剂的沸点≤90℃。本发明提供的表面修补剂适用于充气物表面缺陷的快速修补，具有修补速度快、修补效率高、修补效果持久、粘接强度高、耐揉搓性能佳、耐黄变性能好等优点。

技术研发人员：刘向东,张航,盛德鲲,杨宇明
受保护的技术使用者：中国科学院长春应用化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15