Терморегулирующее покрытие класса "солнечный отражатель" для изделий из углепластика (варианты)


 

C09D1/02 - Составы для нанесения покрытий, например краски, масляные или спиртовые лаки; заполняющие пасты; чернила; химические средства для удаления краски или чернил; корректирующие жидкости; средства для морения древесины; пасты или твердые вещества для окрашивания или печатания; использование материалов для этой цели (косметика A61K; способы для нанесения жидкостей или других текучих веществ на поверхности вообще B05D; морение древесины B27K 5/02;органические высокомолекулярные соединения C08; органические красители и родственные соединения для получения красителей, протрав или лаков как таковых C09B; обработка неорганических неволокнистых материалов, используемых в качестве пигментов или наполнителей, C09C; природные смолы, политура, высыхающие масла, сиккативы, скипидар как таковые C09F;

Владельцы патента RU 2574620:

Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") (RU)

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям класса «солнечные отражатели». Терморегулирующие покрытия класса «солнечный отражатель» выполнены на основе вариантов композиций, содержащих при определенных соотношениях водный раствор жидкого литиевого стекла, сульфат бария, функциональную добавку и дистиллированную воду. В качестве функциональной добавки в одном варианте выполнения покрытия композиция содержит белые комплексные соли фторидов (фторцирконат лития и фторалюминат лития). В другом варианте композиция в качестве функциональной добавки содержит фторцирконат лития и стеклянные микросферы размером 0,5 мм. Изобретение позволяет получать терморегулирующие покрытия класса «солнечный отражатель», обладающие высокой адгезией к углепластику, улучшенными технологическими свойствами и повышенной стойкостью к ФКП. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям класса «солнечные отражатели».

Терморегулирующие покрытия (ТРП) используются в пассивной системе терморегулирования космических аппаратов (КА). Их наносят на внешнюю поверхность узлов и конструкций КА. Основное назначение ТРП - поддержание теплового баланса КА, обеспечивающего надежность и длительность функционирования его в космическом пространстве.

Применение углепластиков в конструкциях и узлах КА взамен металлических материалов вызвало необходимость создания нового класса ТРП, обладающего требуемыми оптическими свойствами и хорошей адгезией к этим материалам в течение всего срока активного существования КА. Помимо того, что углепластики не обладают оптическими характеристиками, предъявляемыми к внешним поверхностям систем терморегулирования, они подвержены уносу.

Имеется ряд терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель» для металлических поверхностей с требуемыми оптическими характеристиками (алюминиевые, магниевые сплавы и др.), но обладающих пониженной адгезией к углепластику и невысокой стойкостью к воздействию факторов космического пространства (ФКП) при длительной эксплуатации (15 лет и более). Аналогом изобретения является покрытие ТРСО-ЦМ (патент RU 2248954) на основе неорганического связующего. В состав покрытия входят компоненты при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

калий метасиликат 24-30
цирконий (IV) оксид модифицированный 33-53
дистиллированная вода 23-37

Кроме того, покрытие имеет ряд технологических недостатков, свойственных всему классу силикатных покрытий на основе жидкого калиевого стекла, - относительная хрупкость и недостаточная эластичность, что снижает срок эксплуатации изделия и его надежность.

В качестве прототипа может служить терморегулирующее покрытие класса «солнечный отражатель» для алюминиевых сплавов (пат. RU 2421490 C1) следующего состава, масс. ч:

LiЖС (водный раствор жидкого
литиевого стекла) 29,42-33,78
BaSO4 42,28-43,44
Ва(AlO2)2 3,39-3,61
дистиллированная вода 22,07-23,53

Покрытие имеет высокую стойкость к воздействию ФКП при эксплуатации в течение 15 лет, но обладает низкой адгезией к углепластику.

Задачей изобретения является разработка терморегулирующего покрытия класса «солнечный отражатель», обладающего высокой адгезией к углепластику.

Ожидаемый технический результат заключается в улучшении технологических свойств и увеличении стойкости к ФКП.

Поставленная задача решается тем, что терморегулирующее покрытие класса «солнечный отражатель» для изделий из углепластика на основе водного раствора жидкого литиевого стекла содержит сульфат бария, функциональную добавку и дистиллированную воду, причем в качестве функциональной добавки используют фторцирконат лития с фторалюминатом лития при следующем соотношении компонентов, масс. ч:

LiЖС (водный раствор
жидкого литиевого стекла) 33,14-39,35
BaSO4 53,02-56,90
LiZrF6 или Li3AlF6 0,83-0,90
дистиллированная вода 14,00-16,00

Во втором варианте терморегулирующее покрытие класса «солнечный отражатель» для изделий из углепластика на основе водного раствора жидкого литиевого стекла содержит сульфат бария, функциональную добавку и дистиллированную воду, причем что в качестве функциональной добавки используют фторцирконат лития со стеклянными микросферами размером 0,5 мм при следующем соотношении компонентов, масс. ч:

LiЖС (водный раствор
жидкого литиевого стекла) 33,23-36,9
BaSO4 48,94-52,23
LiZrF6 0,77-0,83
стеклянные микросферы 0,77-0,83
дистиллированная вода 13,00-14,00

Фторцирконат лития, фторалюминат лития и стеклянные микросферы обеспечивают образование пространственной структуры, что способствует улучшению адгезии и прочностных свойств, способствует увеличению стойкости к ФКП, а также повышает седиментационную устойчивость композиции. Сульфат бария оказывает основное влияние на придание покрытию значений коэффициента поглощения солнечного излучения. Применение водного раствора литиевого жидкого стекла по ТУ 2611-284-00209792 (модуль жидкого литиевого стекла 2,9-3,4, а концентрация водного раствора 20-25%) в качестве матрицы обеспечивает покрытию необходимые прочностные и оптические свойства, предъявляемые к ТРП, а также стойкость к ФКП и газовыделение по ГОСТ Р 50109.

Приготовление композиции проводится методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице в течение 4-6 ч до степени перетира 35-40 мкм по прибору «Клин». Для нанесения покрытия применяется метод пневматического распыления с использованием ручного краскораспылителя с диаметром сопла 2-2,5 мм. До рабочей вязкости от 20 до 25 с композицию доводят дистиллированной водой. Композицию наносят в 2-3 слоя. Толщина покрытия должна составлять от 120 до 190 мкм. Межслойная сушка составляет 1 час при температуре от 18 до 25°C. Окончательное формирование покрытия составляет 14 суток при температуре от 18 до 25°C.

Перед нанесением покрытия поверхность образцов из углепластика обезжиривается, затем при необходимости слегка зачищается шлифовальной шкуркой для удаления наплывов связующего, после чего обдувается сухим сжатым воздухом, протирается дистиллированной водой и снова обдувается сжатым воздухом.

Пример 1

Композиция изготавливалась методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

LiЖС (водный раствор жидкого 32,49
литиевого стекла)
BaSO4 41,03
Ва(AlO2)2 3,42
дистиллированная вода 23,08

При хранении композиции через 2 месяца образуются крупные агломераты.

Для изготовления покрытия композицию наносили краскораспылителем с диаметром сопла 2,5 мм. Адгезия к углепластику по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 3-4 балла. Адгезия к сплавам типа АМг6 по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла.

Пример 2

Композиция изготавливалась методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

LiЖС (водный раствор жидкого 33,14
литиевого стекла)
BaSO4 53,02
LiZrF6 0,83
дистиллированная вода 14,00

При хранении композиции через 2 месяца агломераты не образуются, осадок рыхлый и легко перемешивается.

Для изготовления покрытия композицию наносили краскораспылителем с диаметром сопла 2,5 мм. Адгезия к углепластику по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла. Адгезия к сплавам типа АМг6 по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла.

Пример 3

Композиция изготавливалась методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

LiЖС (водный раствор жидкого 39,35
литиевого стекла)
BaSO4 56,9
Li3AlF6 0,9
дистиллированная вода 16

При хранении композиции через 2 месяца агломераты не образуются, осадок рыхлый и легко перемешивается.

Для изготовления покрытия композицию наносили краскораспылителем с диаметром сопла 2,5 мм. Адгезия к углепластику по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла. Адгезия к сплавам типа АМг6 по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла.

Пример 4

Композиция изготавливалась методом диспергирования в фарфоровой шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

LiЖС (водный раствор жидкого 36,90
литиевого стекла)
BaSO4 48,94
LiZrF6 0,77
стеклянные микросферы 0,77
дистиллированная вода 13,00

При хранении композиции через 2 месяца агломераты не образуются, осадок рыхлый и легко перемешивается.

Для изготовления покрытия композицию наносили краскораспылителем с диаметром сопла 2,5 мм. Адгезия к углепластику по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла. Адгезия к сплавам типа АМг6 по ГОСТ 15140, метод 4 составляет 2 балла. Разработанное ТРП обладает характеристиками, приведенными в таблице.

В результате введения в рецептуру композиции вместо алюмината бария белых комплексных солей фторидов (фторцирконат лития и фторалюминат лития) или фторцирконата лития и стеклянных микросфер адгезия покрытия к углепластику составила 2 балла.

1. Терморегулирующее покрытие класса «солнечный отражатель» для изделий из углепластика на основе водного раствора жидкого литиевого стекла, содержащее сульфат бария, функциональную добавку и дистиллированную воду, отличающееся тем, что в качестве функциональной добавки используют фторцирконат лития с фторалюминатом лития при следующем соотношении компонентов, масс. ч:

LiЖС (водный раствор
жидкого литиевого стекла) 33,14-39,35
BaSO4 53,02-56,90
LiZrF6 или Li3AlF6 0,83-0,90
дистиллированная вода 14,00-16,00

2. Терморегулирующее покрытие класса «солнечный отражатель» для изделий из углепластика на основе водного раствора жидкого литиевого стекла, содержащее сульфат бария, функциональную добавку и дистиллированную воду, отличающееся тем, что в качестве функциональной добавки используют фторцирконат лития со стеклянными микросферами размером 0,5 мм при следующем соотношении компонентов, масс. ч:

LiЖС (водный раствор
жидкого литиевого стекла) 33,23-36,9
BaSO4 48,94-52,23
LiZrF6 0,77-0,83
стеклянные микросферы 0,77-0,83
дистиллированная вода 13,00-14,00



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к отражающим материалам, а более конкретно к световозвращающему покрытию и к способу нанесения световозвращающего покрытия на поверхность для улучшения видимости опасных придорожных объектов в ночное время.

Изобретение может быть использовано в космической технике, строительстве, в химической, пищевой и легкой промышленности. Пигмент для светоотражающих покрытий содержит смесь частиц диоксида циркония со средним размером 3 мкм и наночастицы диоксида циркония размером 30-40 нм.

Изобретение относится к композициям покрытий, отражающих в инфракрасной области, и отвержденным покрытиям, нанесенным на подложки, а также многокомпонентным композитным системам композитных покрытий.
Изобретение относится к области получения прозрачных энергосберегающих (теплоотражающих) пленок с защитным покрытием, используемых для энергосбережения, например, путем наклеивания их на любые виды остекления.

Изобретение относится к полимерным теплоотражающим композициям для покрытий, которые наносятся на надувные конструкции, защитные и спасательные средства (трапы самолетов гражданской авиации, плоты, дирижабли, надувные ангары, теплоотражающие экраны, щиты для пожарных), состоящие из герметичного эластичного материала на основе тканей (капрон, нейлон, лавсан, высокопрочное арамидное волокно СВМ).

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям класса «истинные отражатели» с повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетовой радиации, и может быть использовано в системах пассивного терморегулирования космических аппаратов.

Изобретение относится к отражающим поверхностям, покрытым, по меньшей мере, частично слоем прозрачного окрашенного покрытия, имеющего множество цветовых оттенков, причем прозрачное окрашенное покрытие нанесено из композиции покрытия, содержащей заключенные в полимер придающие цвет частицы, при этом толщина покрытия колеблется в широких пределах.

Изобретение относится к новым пигментам для светоотражающих покрытий и может найти применение в летательных аппаратах космической техники, в широких отраслях промышленности, а также для теплосбережения зданий.
Изобретение относится к терморегулирующему покрытию класса «солнечные отражатели», используемому, в частности, в системах пассивного или активного терморегулирования внешней поверхности космического аппарата.

Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, в частности к композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечные отражатели», предназначенного для использования в системах пассивного терморегулирования космических аппаратов.
Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель» («ИП»). Терморегулирующее покрытие класса «истинный поглотитель» выполнено из композиции, включающей неорганическое силикатное связующее и магнетит.

Группа изобретений относится к способу и устройству для нанесения электропроводного покрытия поверх первой поверхности светоотражающего покрытия солнечного зеркала.
Изобретение относится к составам для получения электропроводных покрытий на поверхности субстратов. Описывается печатная композиция для получения электропроводных покрытий на основе диспергированных в воде частиц серебра.

Изобретение относится к способу нанесения состава для покрытия, содержащего углерод в форме углеродных нанотрубок, графенов, фуллеренов или их смеси, и металлические частицы, на субстрат с последующей обработкой под давлением и тепловой обработкой покрытия после нанесения на субстрат.
Изобретение относится к гальванопластике, в частности к электропроводящим термопластичным материалам для изготовления электропроводящих форм. Описан электропроводящий термопластичный материал для гальванопластики, содержащий связующие и электропроводящий наполнитель, где в качестве связующего содержит смесь полиэтиленового воска и парафина в соотношении от 2/1 до 1/3, а в качестве электропроводящего наполнителя графит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтиленовый воск 10-20, парафин 10-30, графит 60-70.

Изобретение относится к получению изделий с многослойным светочувствительным покрытием и может быть использовано для получения тонкопленочных солнечных элементов, фотокаталитических изделий.
Изобретение относится к изготовлению лакокрасочных материалов на основе полимерных пленкообразующих связующих и может быть использовано для получения искусственных пленочных электропроводящих покрытий (резистов), предназначенных для изготовления радиопоглощающих заполнителей.

Изобретение относится к оптически прозрачной проводящей пленке на основе углерода, способу приготовления и применению этой пленки в качестве электрода в оптоэлектронных приборах.

Изобретение относится к электропроводящим полимерным композиционным материалам и может быть использовано для изготовления твердых поверхностных электропроводящих покрытий в виде пленок.

Изобретение относится к способу изготовления металлизированного текстильного изделия плоской формы. .
Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель» («ИП»). Терморегулирующее покрытие класса «истинный поглотитель» выполнено из композиции, включающей неорганическое силикатное связующее и магнетит.
Наверх