一種螺旋槳槳葉前緣組件制造技術

一種螺旋槳槳葉前緣組件，包括螺旋槳槳葉前緣殼體和位于殼體外部的防冰涂層，該防冰涂層包括底漆和面漆，所述底漆環氧改性丙烯酸底漆、面漆為有機硅改性丙烯酸酯涂料；底漆和面漆的干膜厚度分別為22微米和41微米；所述有機硅改性丙烯酸酯涂料包括：按重量計，有機硅改性丙烯酸樹脂55-65%，顏色填料20-25%，納米氧化鋅3%，納米氧化鎂3%，流平劑1%，消泡劑0.8%，分散劑1.2%，催化劑0.5%，溶劑3-5%。根據本發明專利技術的螺旋槳槳葉前緣組件能夠有效減少冰層在螺旋槳槳葉前緣上的形成，且有利于已經形成的冰層的脫落。

【技術實現步驟摘要】
一種螺旋槳槳葉前緣組件
本專利技術涉及一種螺旋槳槳葉前緣組件。
技術介紹
當今世界，飛機由于其快速、安全的特點而逐漸成為人們日益重視的交通工具。但是，當飛機以小于某一臨界馬赫數的亞音速在結冰氣象條件下飛行時，某些組件的迎風表面就會因大氣中的水滴撞擊、積聚而結冰，例如螺旋槳槳葉前緣。大量的事故和研究都表明，飛機關鍵部位的積冰，即使是少量的，也會導致飛機的升力下降，飛行阻力增大，從而引起飛機的操縱性和穩定性等氣動品質的惡化。尤其是航空發動機在地面和空中一定的溫濕度下，進氣口整流罩和支板易出現結冰。由于結冰將會導致進氣流場畸變，使發動機性能惡化；冰脫落還可能造成發動機葉片斷裂，甚至導致機毀人亡的重大事故。尤其是大型飛機，如大型軍事運輸機具有大推力、大起飛總重、亞音速、強生存力(全天候飛行)等特點，這就決定了這一類飛機不可避免地存在飛行中的結冰問題。因此開展飛機結冰及其防護技術的研究是飛機、尤其是大型運輸機研制不可忽視的重要方面，對飛行安全具有重要意義。針對飛機的不同部位，目前的防/除冰方法如下:⑴發動機壓氣機引氣的熱氣防冰系統:主要用于機翼、尾翼前緣和發動機進氣道唇口和進氣組件的防冰，通過熱氣的加熱使防護表面的溫度達到結冰條件下過冷水滴的蒸發溫度，從而避免過冷水滴在結冰表面凍結結冰。⑵周期氣囊式除冰系統:利用發動機引氣供給氣囊氣動通道，使之周期性地膨脹或收縮，破壞冰層與表面的結合力，再在氣動力的作用下達到除冰的目的。主要用于機翼、尾翼前緣的除冰，需要的引氣比起熱氣防冰系統小很多，當防冰熱氣供給不足時，可作為替代的結冰防護措施。⑶電熱防/除冰系統:既可持續加熱起防冰作用，又可周期加熱作為除冰系統。主要用于螺旋槳槳葉、整流帽罩和風擋的防/除冰。除上述電熱系統外，低能耗的電斥除冰、電脈沖除冰和其它新型防/除冰方法，如超聲波、形狀記憶合金和高頻電子除冰等也可作為引氣防冰的替代方案，這些方案的關鍵技術仍在開發和試驗階段，需要在使用中進一步驗證其可行性和可靠性。除了上述這些主動除冰的方法外，目前國際上還廣泛采用在飛機易結冰部位涂裝低表面能疏水涂層的方法來起到被動防除冰的作用。涂在機體表面的低表面能涂層除了可以降低過冷水滴在機體表面的凝結程度，在飛機通過加熱主動除冰時，還可以使機體表面冰層融化形成的水滴盡快脫離機體，從而防止重結冰。這種涂裝低表面能疏水涂層的方法相對前述幾種方法具有成本低、耗能小、實現難度低等特點，是一種很重要的飛機表面防除冰輔助手段。但是，目前的大多數低表面能疏水涂層的性能尚不能完全滿足飛機表面防除冰的安全要求。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種螺旋槳槳葉前緣組件，其基礎殼體外層包括有機硅改性丙烯酸樹脂防冰涂層，因此能夠有效減少冰層在螺旋槳槳葉前緣上的形成，且有利于已經形成的冰層的脫落。具體地，包括螺旋槳槳葉前緣殼體和位于殼體外部的防冰涂層，該防冰涂層包括底漆和面漆，所述底漆為環氧改性丙烯酸底漆、面漆為有機硅改性丙烯酸酯涂料；底漆和面漆的干膜厚度分別為22微米和41微米；所述有機硅改性丙烯酸酯涂料包括:按重量計，有機硅改性丙烯酸樹脂55-65%，顏色填料20-25%，納米氧化鋅3%，納米氧化鎂3%，流平劑1%，消泡劑0.8%，分散劑1.2%，催化劑0.5%，溶劑3-5% ;其中的有機硅改性丙烯酸樹脂按如下方法制備:(I)準備原料:按重量計，有機硅單體21份，(甲基)丙烯酸酯單體100份，含羥基丙烯酸酯45份，丙烯腈5份，氨基硅油20份，溶劑55份，引發劑5份；(2)將總溶劑量75wt%的溶劑加入到裝有回流冷凝管、溫度計、攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中，通入氮氣排氧，放入油浴鍋中，加熱至115°C，開動攪拌器，使溶劑回流；將全部有機硅單體21份、(甲基)丙烯酸酯單體100份、含羥基丙烯酸酯45份、丙烯腈5份、氨基硅油20份、引發劑總量的95wt%、溶劑總量的15wt%組成的混合溶液在2小時內勻速地加入到反應器中，加完后，繼續保溫反應3小時；將剩余的引發劑和溶劑加入到反應器中，繼續保溫反應2.5小時停止，冷卻至室溫，出料；有機硅單體包括重量比為5:2的乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基娃燒。優選地，(甲基)丙烯酸酯單體包括重量比為5:2丙烯酸、丙烯酸羥乙酯。優選地，所述含羥基丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸-β -羥乙酯、甲基丙烯酸-β -羥丙酯、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸羥丙酯中的一種；所述引發劑包括主引發劑和輔助引發劑，所述主引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、二叔戊基過氧化物或二叔丁基過氧化物中的一種；輔助引發劑為過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、二特戊基過氧化物中的一種。主引發劑和輔助引發劑的重量比為4:1。所述溶劑為醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯或丙酮中的一種。優選地，制備有機硅改性丙烯酸酯涂料的具體步驟如下:在容器中加入80%質量的前述有機硅改性丙烯酸樹脂和混合有機溶劑，以及全部的納米材料和分散劑；進行低速攪拌(380轉/分)，攪拌時間約6分鐘，停止攪拌機；然后加入所述顏色填料，高速(2500轉/分)攪拌15分鐘；研磨，達到顆粒細度< 8 μ m ;再加入剩余的有機硅改性丙烯酸樹脂和其他各種所述助劑，并用剩余的所述有機溶劑調節粘度；攪拌均勻；過濾出料。優選地，噴涂底漆和有機硅改性丙烯酸酯涂料形成防冰涂層的工藝如下:清洗和打磨:采用60°C溫水沖洗去除外殼殘余脫漆劑，用潔凈的本色細平布沾溶劑粗清洗去除污物，水砂磨或溶劑砂磨外殼表面，用潔凈的本色細平布沾與涂料配套的清洗劑精洗表面并干燥，處理過的表面應潔凈、無污染，保證35s水膜連續不分岔；噴涂底漆在清洗和打磨步驟完成的5小時之內，在外殼表面均勻地噴涂一層環氧改性丙烯酸底漆；采用高壓無氣噴涂，壓力比55:1，噴槍距離650?720mm，噴射角75?85度，噴涂電壓28?30V，噴涂電流220?240A，噴嘴直徑:0.38?0.46_，環境濕度..< 76%，外殼表面溫度高于露點5°C以上，噴涂一遍；噴涂有機硅改性丙烯酸酯涂料在底漆干燥至可粘膠帶但不超過72h范圍內進行底涂處理:用蘸有柔性溶劑或水劑的砂氈輕磨除去干噴的粗糙，用粘塵布清潔底涂表面的灰塵微粒，然后用柔性溶劑或者酒精等活性溶劑對所有底涂面輕輕擦拭一遍；待其表面干燥、確定底涂表面沒有任何的污染后，即可涂裝面涂；采用高壓無氣噴涂，壓力比47:1，噴槍距離570?610mm，噴嘴直徑:0.85?0.91mm,環境濕度:< 75%，外殼表面溫度:高于露點6°C以上，噴射角77?88度，噴涂電壓31?35V，噴涂電流220?235A ；養護，待涂層完全干燥即可投入使用。優選地，防冰涂層在前緣殼體上的厚度不均勻，從槳葉前端向后逐漸變薄或者先逐漸變厚再逐漸變薄。本專利技術也涉及一種制備有機硅改性丙烯酸樹脂的方法、制備有機硅改性丙烯酸酯涂料的方法和在螺旋槳槳葉前緣組件中形成防冰涂層的涂料噴涂方法。【具體實施方式】根據本專利技術的螺旋槳槳葉前緣組件包括螺旋槳槳葉前緣殼體和位于殼體外部的防冰涂層，該防冰涂層包括底漆和面漆，所述底漆為環氧改性丙烯酸底漆、面漆為有機硅改性丙烯酸酯涂料。優選地，底漆和面漆的干膜厚度分別為22微米和41微米。優選地，本專利技術中所指的螺旋槳槳葉前緣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種螺旋槳槳葉前緣組件，包括螺旋槳槳葉前緣殼體和位于殼體外部的防冰涂層，該防冰涂層包括底漆和面漆，所述底漆為環氧改性丙烯酸底漆、面漆為有機硅改性丙烯酸酯涂料；底漆和面漆的干膜厚度分別為22微米和41微米；所述有機硅改性丙烯酸酯涂料包括：按重量計，有機硅改性丙烯酸樹脂55?65%，顏色填料20?25%，納米氧化鋅3%，納米氧化鎂3%，流平劑1%，消泡劑0.8%，分散劑1.2%，催化劑0.5%，溶劑3?5%；其中的有機硅改性丙烯酸樹脂按如下方法制備：（1）準備原料：按重量計，有機硅單體21份，（甲基）丙烯酸酯單體100份，含羥基丙烯酸酯45份，丙烯腈5份，氨基硅油20份，溶劑55份，引發劑5份；（2）將總溶劑量75wt%的溶劑加入到裝有回流冷凝管、溫度計、攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中，通入氮氣排氧，放入油浴鍋中，加熱至115℃，開動攪拌器，使溶劑回流；將全部有機硅單體21份、（甲基）丙烯酸酯單體100份、含羥基丙烯酸酯45份、丙烯腈5份、氨基硅油20份、引發劑總量的95wt%、溶劑總量的15wt%組成的混合溶液在2小時內勻速地加入到反應器中，加完后，繼續保溫反應3小時；將剩余的引發劑和溶劑加入到反應器中，繼續保溫反應2.5小時停止，冷卻至室溫，出料；有機硅單體包括重量比為5：2的乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷。...

【技術特征摘要】
1.一種螺旋槳槳葉前緣組件，包括螺旋槳槳葉前緣殼體和位于殼體外部的防冰涂層，該防冰涂層包括底漆和面漆，所述底漆為環氧改性丙烯酸底漆、面漆為有機硅改性丙烯酸酯涂料；底漆和面漆的干膜厚度分別為22微米和41微米；所述有機硅改性丙烯酸酯涂料包括:按重量計，有機硅改性丙烯酸樹脂55-65%，顏色填料20-25%，納米氧化鋅3%，納米氧化鎂3%，流平劑1%，消泡劑0.8%，分散劑1.2%，催化劑0.5%，溶劑3-5% ;其中的有機硅改性丙烯酸樹脂按如下方法制備:(I)準備原料:按重量計，有機硅單體21份，(甲基)丙烯酸酯單體100份，含羥基丙烯酸酯45份，丙烯腈5份，氨基硅油20份，溶劑55份，引發劑5份；(2)將總溶劑量75wt%的溶劑加入到裝有回流冷凝管、溫度計、攪拌器和滴液漏斗的四口燒瓶中，通入氮氣排氧，放入油浴鍋中，加熱至115°C，開動攪拌器，使溶劑回流；將全部有機硅單體21份、(甲基)丙烯酸酯單體100份、含羥基丙烯酸酯45份、丙烯腈5份、氨基硅油20份、引發劑總量的95wt%、溶劑總 量的15wt%組成的混合溶液在2小時內勻速地加入到反應器中，加完后，繼續保溫反應3小時；將剩余的引發劑和溶劑加入到反應器中，繼續保溫反應2.5小時停止，冷卻至室溫，出料；有機硅單體包括重量比為5:2的乙烯基三甲氧基硅燒、甲基乙烯基二甲氧基硅烷。2.根據權利要求1所述的螺旋槳槳葉前緣組件，其特征在于:(甲基)丙烯酸酯單體包括重量比為5:2丙烯酸、丙烯酸羥乙酯。3.根據前述任一權利要求所述的螺旋槳槳葉前緣組件，其特征在于:所述含羥基丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸-β -羥乙酯、甲基丙烯酸-β -羥丙酯、丙烯酸-β -羥乙酯或丙烯酸-β-羥丙酯中的一種；所述引發劑包括主引發劑和輔助引發劑，所述主引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、二叔戊基過氧化物或二叔丁基過氧化物中的一種；輔助引發劑為過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、二特戊基過氧化物中的一種。主引發劑和輔助引發劑的重量比為4:1。所述溶劑為醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯或丙酮中的一種。4.根據前述任一權利要求所述的螺旋槳槳葉前緣組件，其特征在于:制備有機硅改性丙烯酸酯涂料的具體步驟如下:在容器中加入80%質量的前述有機硅改性丙烯酸樹脂和混合有機溶劑，以及全部的納米材料和分散劑；進行低速攪拌(380轉/分)，攪拌時間約6分鐘，停止攪拌機；然后加入所述顏色填料，高速(2500轉/分)攪拌15分鐘；研磨，達到顆粒細度< 8 μ m ;再加入剩余的有機硅改性丙烯酸樹脂和其他各種所述助劑，并用剩余的所述有機溶劑調節粘度；攪拌均勻；過濾出料。5.根據前述任一權利要求所述的螺旋槳槳葉前緣組件，其特征在于:噴涂底漆和有機硅改性丙烯酸酯涂料形成防冰涂層的工藝如下: 清洗和打磨: 采用60°C溫水沖洗去除外殼殘余脫漆劑，用潔凈的本色細平布沾溶劑粗清洗去除污物，水砂磨或溶劑砂磨外殼表面，用潔凈的本色細平布沾與涂料配套的清洗劑精洗表面并干燥，處理過的表面應潔凈、無污染，保證35s水膜連續不分岔； 噴涂底漆 在清洗和打磨步驟完成的5小時之內，在外殼表面均勻地噴涂一層環氧改性丙烯酸底漆；采用高壓無氣噴涂，壓力比55:1，噴槍距離650~720mm，噴射角75~85度，噴涂電壓28~30V，噴涂電流220~240A，噴嘴直徑:0.38~0.46mm，環境濕度:< 76%，外殼表面溫度高于露點5°C以上，噴涂一遍； 噴涂有機硅改性丙烯酸酯涂料 在底漆干燥至可粘膠帶但不超過72h范圍內進行底涂處理:用蘸有柔性溶劑或水劑的砂氈輕磨除去干噴的粗糙，用粘塵布清潔底涂表面的灰塵微粒，然后用柔性溶劑或者酒精等活性溶劑對所有底涂面輕輕擦拭一遍；待其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張俊，
申請(專利權)人：溧陽市哈大成果轉化中心有限公司，
類型：發明
國別省市：