Описание
Изобретение относится к области космической
и авиационной техники и может быть использовано для защиты теплозащитных элементов из пористых материалов на основе кварцевых волокон от поглощения жидкой воды и ее паров.
Известно
нанесение тонких пленок из кремний-органических соединений с метильными и фенильными радикалами, которые могут разработать при 200 и 300oC десятки и сотни часов [1]
Наиболее
близким является способ гидрофобизации пористых теплозащитных материалов на основе неорганических волокон путем обработки его раствором или водной эмульсией полиметилсилоксанового олигомера, имеющего
структурную формулу
при соотношении CH
3/Si 1,66 и содержащего 1 3 силанольных
групп, с последующей выдержкой материала на воздухе в течение 60 70 мин и термообработкой при 200 400
oC в течение 1,5 2 часов [2] Этот способ не позволяет получить гидрофобные пленки на
материале с достаточной термостойкостью. Покрытия выдерживают нагрев при температуре 350
oC в течение 12 ч. При этом гидрофобные свойства их на поверхности материала резко ухудшается.
Ширина
гидрофобной зоны внутри материала с 45 мм снижается до 1 - 3 мм. Водопоглощение материала при принудительном погружении в воду достигает 7 8% При более длительном воздействии указанной
температуры
покрытие выгорает и водопоглощение возрастает до уровня водопоглощения исходного жидкофобизированного материала (600 700%).
Цель изобретения повышение ресурса работы
покрытия при
температуре 450oC.
Поставленная цель достигается тем, что в способе гидрофобизации пористых теплозащитных материалов на основе кварцевых волокон путем обработки
раствором в
органическом растворителе или водной эмульсией полиметилсилоксанового олигомера, имеющего структурную формулу
при соотношении CH
3/Si 1,66 и содержит 1 3% силанольных групп, с последующей выдержкой на воздухе в течение 60 70 мин и термообработкой в течение 1,5
2,0 час. при 200
400
oC в раствор или эмульсию полиметилсилоксанового олигомера дополнительно вводят металлсодержащее кремнийорганическое соединение общей формулы [RSiMeO
-]
n, где R
- CH
, C
6H
-5, Ме Fe или сочетание Cu и Cl; n 20 2000 в количестве 0,03 1,00 вес. ч. на 1 вес. ч. полиметилсилоксанового олигомера, а концентрация полученного раствора или
водной эмульсии 2
10%
Пример. На поверхность материала наносят кистью раствор или водную эмульсию из смеси полиметилсилоксанового олигомера и металлсодержащего кремнийорганического
соединения с расходом 230
г/м
2. С целью удаления растворителя материал выдерживают при комнатной температуре в течение 60 70 мин. Затем проводят термообработку при 200 400
oC в
течение 1,5 2,0 часов. При
использовании для обработки материала растворов гидрофобизатора в органическом растворителе отверждение нанесенного покрытия проводят при 200
oC, а при нанесении
из водной эмульсии при
400
oC.
Режимы обработки поверхности материала представлены в таблице 1.
Результаты испытаний обработанных образцов представлены в
таблице 2. ТТТ1 ТТТ2
Реферат
Использование: для защиты теплозащитных элементов из пористых материалов. Сущность изобретения: на поверхность пористых теплозащитных материалов на
основе кварцевых волокон наносят кистью 2
- 10% раствор или водную эмульсию, содержащую 1 вес. ч. полиметилсилоксанового олигомера, имеющего структурную формулу
при соотношении
= 1,66 и 1 - 3 силанольных групп от 0,
02 до 1,00 вес. ч.
металлосодержащего кремнийорганического соединения общей формулы [RSiMeO
-]
n, где R--CH
-
3, C
6H
-5, Ме-Fe или сочетание Cu и Ce, n = 20 - 2000. После
обработки элемент
выдерживают на воздухе в течение 60-70 мин и термообрабатывают в течение 1,5 - 2 час, при 200 - 400
oC. Характеристики: водопоглощение при принудительном погружении в воду
до 24 г (после
450
o, 50 н), 2 - 6%, ширина гидрофильной зоны (после 350
oC, 50 г) 4 - 5 мм. 2 табл.
Формула
Способ гидрофобизации пористых теплозащитных материалов на основе кварцевых волокон путем обработки
раствором в органическом
растворителе или водной эмульсией полиметилсилоксанового олигомера, имеющего структурную формулу
при соотношении CH
3/Si 1,66 и содержащего 1 3% силанольных групп, с последующей выдержкой на воздухе в течение 60 70 мин и термообработкой в течение
1,5 ч при 200 400
oС,
отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы покрытия при температуре 450
oС, в раствор или эмульсию полиметилсилоксанового олигомера
дополнительно вводят металлсодержащее
кремнийорганическое соединение общей формулы
[RSiMeO-]
n,
где R CH
-3,
C
6H
-5;
Me Fe или сочетание Cu и Cе;
n 20 -2000,
в количестве 0,
02 1,00 мас.ч. на 1 мас.ч. полиметилсилоксанового олигомера, а концентрация полученного раствора или водной эмульсии составляет 2 10%