專利名稱：無(wú)機(jī)涂料粘附的復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法
無(wú)機(jī)涂料粘附的復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法領(lǐng)域本公開(kāi)總體上涉及具有無(wú)機(jī)熱控涂料(coating)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，并且特別是涉及制備具有無(wú)機(jī)熱涂料的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。背景近年來(lái)，對(duì)使用不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的需求漸增。取決于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這些復(fù)合材料通常質(zhì)輕，因此提供設(shè)計(jì)可用于具有較大范圍、改進(jìn)的燃料效率或較大有效載荷的交通エ具的較輕結(jié)構(gòu)的可能。復(fù)合材料通常包括樹(shù)脂中包封的加固填料。該填料材料可以是纖維、微粒、織物，或可以以任何其它適當(dāng)?shù)男螤詈托问酱嬖凇Ｌ盍喜牧峡筛淖?，并可包括例如碳纖維、石墨、玻璃纖維和其它合適的材料。樹(shù)脂可包括例如熱塑性或熱固性樹(shù)脂類，如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和其它合適的工程樹(shù)脂。 這樣的復(fù)合材料通常可具有有限的控制熱暴露的能力。例如，航天器如衛(wèi)星和深太空飛船在服務(wù)期間暴露于大范圍的熱狀況。朝向太陽(yáng)的ー側(cè)通過(guò)吸收直接的太陽(yáng)輻射被加熱，而朝向太空空間的ー側(cè)通過(guò)發(fā)射熱輻射而冷卻。如果結(jié)構(gòu)或有效載荷的溫度太熱或太冷，那么可發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致系統(tǒng)能力降低。此外，有效載荷如電子儀表、電池和其它關(guān)鍵系統(tǒng)可遭受效率降低、不運(yùn)轉(zhuǎn)、壽命縮短或失效。因此，航天器的熱控制非常重要。多種技術(shù)已被發(fā)展以減少外部結(jié)構(gòu)元件如天線和吊桿的溫度改變，和保持航天器內(nèi)部處于適合敏感設(shè)備、有效載荷和人類居住的溫度。在一個(gè)熱控制方法中，航天器的外表面由無(wú)機(jī)熱涂料材料覆蓋。該涂料被設(shè)計(jì)以吸收極少太陽(yáng)輻射，但有效放射紅外光譜熱能，因此使其所在的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的總體溫度偏向較冷的溫度。涂料對(duì)于在太空中遇到的輻射和低壓氣體環(huán)境基本上是穩(wěn)定的，而不會(huì)由于在低至高的地球軌道的苛刻環(huán)境中隨時(shí)間褪色、變暗或另外降解而喪失其熱性質(zhì)。對(duì)于ー些應(yīng)用，涂料還必須是充分導(dǎo)電的，以消除航天器表面上的靜電荷。通常，無(wú)機(jī)涂料材料對(duì)于復(fù)合材料的粘合性差，因此已被限制施加到鋁基底。因此，存在開(kāi)發(fā)改進(jìn)的復(fù)合材料及其制備方法的需要，其中復(fù)合材料具有粘合到熱塑性或熱固性基底的無(wú)機(jī)涂料。概述本公開(kāi)涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)和制備復(fù)合基底的相關(guān)方法，其可解決ー個(gè)或多個(gè)前述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了包括無(wú)機(jī)涂料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該無(wú)機(jī)涂料通過(guò)促粘合劑(adhesion promoting agent)粘附到環(huán)氧基(epoxy based)基底,促粘合劑包含在分子的一端具有尿素部分和在分子的另一端具有烷氧基硅烷部分的分子。具有尿素部分和烷氧基硅烷部分的促粘合劑的應(yīng)用促進(jìn)無(wú)機(jī)涂料與基底緊密粘合。有利地，促粘合劑可具有下列結(jié)構(gòu)，如下式(I)所示
權(quán)利要求
1.復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括 環(huán)氧基基底； 位于所述基底表面上的無(wú)機(jī)涂料層；和 將所述無(wú)機(jī)涂料層與所述環(huán)氧基基底粘合的促粘合劑，所述促粘合劑具有下式
2.權(quán)利要求I所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述促粘合劑包括具有下式的分子
3.權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述無(wú)機(jī)涂料層包含硅酸鉀基樹(shù)脂。
4.權(quán)利要求I所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基底包含用環(huán)氧基樹(shù)脂浸潰的玻璃纖維或碳纖維。
5.權(quán)利要求I所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述基底包含環(huán)氧基基體。
6.權(quán)利要求I所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述環(huán)氧基基底包含用環(huán)氧基材料涂布的非環(huán)氧基材料。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述無(wú)機(jī)涂料層包含具有大于7的pH的堿性材料。
8.制備復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，包括 將含有促粘合劑的溶液施加到環(huán)氧基基底的表面，所述促粘合劑具有下式
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中含有所述促粘合劑的所述溶液包含異丙醇。
10.權(quán)利要求8或9所述的方法，其中所述促粘合劑包含具有下式的分子
11.權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括在施加所述促粘合劑的步驟之前使所述環(huán)氧基基底的表面濕化的步驟。
12.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述將無(wú)機(jī)涂料施加到所述促粘合劑層的步驟包括施加第一層無(wú)機(jī)涂料作為流平罩光涂層。
13.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述促粘合劑是通過(guò)將所述促粘合劑擦涂到所述基·底的所述表面上而被施加到所述基底的。
全文摘要
本公開(kāi)提供復(fù)合結(jié)構(gòu)和制備包括無(wú)機(jī)涂料的復(fù)合基底的相關(guān)方法，該無(wú)機(jī)涂料通過(guò)促粘合劑粘合到有機(jī)基基底，該促粘合劑包括在分子的一端具有尿素部分和在分子的另一端具有烷氧基硅烷部分的分子。具有胺或亞胺部分中至少一種和烷氧基硅烷部分的促粘合劑的應(yīng)用促進(jìn)所述無(wú)機(jī)涂料與基底緊密粘合。在一個(gè)實(shí)施方式中，促粘合劑可具有下列結(jié)構(gòu)，如下式(I)所示其中X是具有1至3個(gè)碳原子的烷氧基；和N是1至5的數(shù)。
文檔編號(hào)B32B37/12GK102848662SQ2012102240
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者J·F·科達(dá)羅 申請(qǐng)人:波音公司