用于预浸料的单部件耐UV和耐磨的着色贴面膜组合物

申请号 CN200780015101.4 申请日 2007-04-05 公开(公告)号 CN101432329B 公开(公告)日 2012-09-05
申请人 氰特技术公司; 发明人 达利普·库马尔·科利;
摘要 本 发明 是一种单部件耐紫外线和耐磨的着色 表面处理 膜组合物,其适合与一种使用扩链的 碱 性脂环族环 氧 树脂 的胺 固化 复合 预浸料 材料共固化。扩链脂环族 环氧树脂 可在三苯基膦存在下通过碱性脂环族环氧树脂和扩链剂(如双酚和高分子量弹性体)的预反应制备,该反应链接碱性脂环族环氧树脂以形成可成膜的脂环族树脂预反应物,后者可在加入一种潜胺基环氧树脂固化剂、一种胺催化剂、至少一种填料、至少一种色素和一种 流体 控制剂时低温固化形成 贴面 膜组合物。在 温度 为约180℉到约350℉之间,该贴面膜组合物适合与胺可固化的 复合材料 共固化。
权利要求

1.一种单部件耐UV和耐磨的着色贴面膜组合物,其包含:
a.一种脂环族树脂预反应物,其通过
i.一种性脂环族环树脂,其选自双酚A二缩甘油醚的氢化物或双酚F二缩水甘油醚的氢化物;
ii.一种扩链剂;
iii.一种高分子量弹性体聚合物;和
iv.一种催化剂;
的反应形成;
b.至少一种潜胺基环氧树脂固化剂;
c.至少一种胺催化剂;
d.至少一种填料;
e.至少一种色素;
f.一种流体控制剂;
温度为180°F到350°F之间,该耐UV和耐磨的着色贴面膜组合物适宜与胺可固化的芳香族环氧树脂或双来酰亚胺预浸料共固化。
2.如权利要求1所述的树脂,其中该脂环族树脂预反应物在250°F-300°F的温度下形成。
3.如权利要求1所述的树脂,其中该碱性脂环族环氧树脂是氢化双酚A二缩水甘油醚。
4.如权利要求1所述的树脂,其中该扩链剂是双酚A。
5.如权利要求1所述的树脂,其中脂环族树脂预反应物的粘度表征为高于碱性脂环族环氧树脂的粘度,从而使得该脂环族树脂预反应物可以成膜。

说明书全文

用于预浸料的单部件耐UV和耐磨的着色贴面膜组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及一种贴面膜组合物,其复合结构具有抗紫外光性和耐磨性。在优选实施方式中,本发明涉及一种油漆和传统贴面膜替代物,其包含能与大多数的胺固化树脂和基于双来酰亚胺的复合预浸料体系共固化的一种脂环族环氧树脂体系。本发明的贴面膜组合物利用了与胺固化剂和催化剂,硬化填料,色素以及流体控制剂相结合的预反应性脂环族环氧树脂。

背景技术

[0002] 纤维增强、聚合物基质层压复合材料结构广泛用于许多应用领域。例如,越来越多的复合结构正用于高性能航空应用。
[0003] 航空工业的大部分复合材料部件使用基于环氧树脂的预浸料,因为它很好地结合了学性能,广阔的使用温度范围,以及部件制造的便捷性。用于航空复合材料的环氧树脂普遍地是芳香族骨架环氧树脂,因为其有优良的力学性能。然而,由于芳香族环氧树脂是良好的发色团,在紫外线(UV)暴露下,基于芳香族环氧树脂的复合材料容易发生降解。为了克服这些缺点,大部分复合应用在部件脱模后会马上应用油漆来覆盖所有暴露的复合材料表面。使用油漆的缺点是高劳动力成本,高维修成本,增加重量和有害的环境影响(由于在油漆过程中通常使用了有机溶剂)。
[0004] 此外,为达到航空复合材料应用中复合材料结构必须的表面质量,在油漆之前,于组件制造期间将贴面膜的共固化层常规地整合到该结构中。将该贴面膜加到复合材料部件模子,该模子上铺了复合预浸料层。然后将未固化体系固化,使得当部件从模子中移走时,贴面膜留下一个光滑面,使得在油漆之前不需要大量的填料和砂磨。
[0005] 贴面膜被用于提高部件的表面质量,同时又能减少劳动力、时间及降低成本。基于环氧树脂的膜被广泛用于复合表面平整应用。这些膜经设计能减少完成制作部件所需的时间和劳动力。然而,由于当前航空工业同时注重降低航空器结构的成本和减轻重量,一种涂饰复合材料结构的替代方法是需要的。
[0006] 在航空复合材料制造另一方面,因为空气动力学目的,暴露表面要求是高度光滑的表面。当前的贴面膜与预浸料体系共固化后,将通过砂磨以去除脱模剂,然后使用填料。随后将填料固化,并重复砂磨以得到光滑的表面。紧接着涂底漆,砂磨,再次涂底漆,然后再涂面漆。上述过程需大量劳动力,还需要定期予以再涂饰。
[0007] 此外,当前通用的贴面膜并未设计成耐UV,而且经UV暴露后会显示变色和/或表面降解,即,灰化和油漆附着力丧失。
[0008] 通过夹杂UV吸收剂和稳定剂来提高这些基于芳香环氧树脂的膜的耐UV性的努力能尚不成功。曾尝试使用芳香环氧树脂中的抗氧化剂来改良贴面膜(例如Surface Master 905,由Tempe,AZ的Cytec Engineered Materials Inc.销售),但是这些并未显著提高耐UV性能。
[0009] 脂肪族环氧树脂已被用于提高对UV暴露的耐受性,但是脂肪族环氧树脂与潜胺的反应性不活泼,且不适合在结构预浸料体系共固化应用中稳定单部件(one-part)膜。此外,这些低粘度脂肪族环氧树脂与脂肪族胺或酐固化而应用于糊和灌封。脂肪族环氧树脂的低粘度也不适合用来做贴面膜。并且,脂肪族环氧树脂的低力学性能亦不宜应用于航空。脂肪族环氧树脂不宜用于航空技术的贴面膜有4方面的原因:(1)它的低粘度;(2)它未启示具有与标准的预浸料体系相容所必需的胺固化潜力;(3)它作为航空固化复合材料的不良的低硬度;和(4)它未启示具有低温度(250℉-350℉)固化的潜力。
[0010] 胶衣或其他保护涂层(例如油漆)的使用曾是保护贴面膜免于紫外线照射及磨损的更有效的方式。然而,胶衣和油漆都需要定期的保养,不考虑作为永久的固化物。人们还开发了具有压力敏感粘合底衬的着色的基于PTFE的膜,例如已被认为是油漆替代物的3M 贴花。这些基于PTFE的膜提供了UV稳定性,且与粘合底衬一起使用简易,但在波状轮廓区域没有悬垂功能。
[0011] 此外,油漆给航天运载器增加了额外的重量。然而,现有技术启示,在航空应用中,周围固化环氧树脂的油漆应用中,色素作为着色剂以液体形式喷涂或涂铺复合材料部件上,而不是以薄膜形式共固化在复合材料部件上。
[0012] 显然新颖的贴面膜是需要的,其能与芳香结构的环氧树脂基预浸料共固化,具有悬垂性和可操作性,还提供耐磨性和耐UV性。
[0013] 本发明克服了现有技术的缺点,同时提供了一种经济有效的油漆和耐磨解决方案(包括膜,如贴花)的替代物。
[0014] 发明概述
[0015] 本发明提供了一种具耐UV和耐磨性的着色的贴面膜组合物,其能与大多数的胺固化环氧树脂和双马来酰亚胺树脂基树脂预浸料体系共固化。本发明是一种单部件耐UV和耐磨的着色的贴面膜组合物,在约180℉到约350℉之间(更优选在约250℉到约350℉之间),其适宜与胺固化复合预浸料体系共固化。本发明预期能减轻重量,降低劳动力和花费,同时消除油漆和底漆相关地有害废物。此外,本发明的另一个优点是为最终使用提供了一种无孔表面。
[0016] 本发明的贴面膜组合物使用了预反应碱性脂环族环氧树脂。在温度约300℉和催化剂(三苯基膦,TPP)存在的条件下,碱性脂环族环氧树脂与扩链剂(如双酚)和高分子量弹性体聚合物(如羧基丙烯腈-丁二烯共聚物,NIPOL1472)发生预反应,而独特地链接碱性脂环族环氧树脂以得到具高粘度,成膜的脂环族环氧树脂预反应物。将剩余材料加到脂环族树脂预反应物中,得本发明的贴面膜组合物,其能在低温与胺固化复合预浸料固化,为复合材料航空器部件的表面处理应用提供必需的刚度和硬度。
[0017] 为得到期望的贴面膜性能需提供剩余材料是一种潜胺基环氧树脂固化剂,一种胺催化剂,其在传统上与芳香环氧树脂用于航空领域,但未启示适合用于固化酸/酐可固化的脂肪族环氧树脂。该胺固化剂或催化剂能提供单部件在温度为250℉-350℉固化的能力。
[0018] 填料也被加到该新颖的树脂组合物中,其提供光滑性(这样贴面膜不需要砂磨)和耐磨性(可与当今航空器油漆体系的硬度相比)。
[0019] 文献并未启示添加填料(如片状氧化,其传统上用于提高环氧树脂的导热性)也能增加耐磨性。事实上,大多数的填料被认为是软的,它们可被砂磨以进一步光滑表面,通过油漆增加期望的耐磨性。
[0020] 本发明独创地混合添加了片状氧化铝。为了表面光滑而加入片状氧化铝(认为其能能提高导热性)时,发现其还提供了耐磨性。片状氧化铝的量决定了贴面膜固化后的表面硬度。大多数的氧化铝作为填料使用是软的,而本发明发现片状氧化铝唯一地适合提高最终的固化的复合材料贴面膜的耐磨性。
[0021] 色素也被加到贴面膜组合物中。本发明的贴面膜组合物是独特之处在于它提供固化后的最终部件颜色,因此,不需要油漆的二次应用(可喷涂在复合材料部件上)或胶衣的二次应用(也可喷涂在复合材料部件上)。给具耐UV和耐磨性的贴面膜着色完全取代了后固化涂漆的需要。本发明的贴面膜组合物能同时地与在下面的复合材料共固化,这样降低了制造劳动力,从而显著降低了部件成本,替换旧油漆也降低了维修成本。
[0022] 必要时上还需要添加传统流体控制剂。
[0023] 因而,本发明的一种优选实施方式是一单部件耐UV和耐磨的着色的贴面膜组合物,其适于与使用一种成膜扩链的脂肪族骨架环氧树脂复合材料预浸料共固化。上述环氧树脂通过脂环族环氧树脂与双酚、高分子量弹性体(如NIPOL1472)和三苯基膦在温度为约250℉-350℉(更优选的为约300℉)的预反应形成,该反应链接脂环族环氧树脂,以形成能在低温下与胺固化剂固化的粘的成膜脂肪族环氧树脂;上述树脂至少加入一种胺固化剂;至少一种胺催化剂;至少一种硬的填料;至少一种色素;以及一种流体控制剂;在温度为约180℉到约350℉之间(更优选地是在为约250℉到约350℉之间),上述体系适宜与一种胺可固化的复合材料共固化。
[0024] 本发明的一种更优选的实施方式是一种预反应的脂环族环氧树脂,其与一种胺固化剂合用,与一种芳香族环氧树脂基预浸料共固化。
[0025] 本发明能替代固化的复合材料上的油漆和面漆涂饰。
[0026] 优选实施方式详述
[0027] 本发明提供了一种脂肪族环氧树脂基贴面膜组合物,其包括通过碱性脂环族环氧树脂的预反应以提高粘度。由于脂环族环氧树脂与芳香族环氧树脂具备相似的反应性,故优选的是脂环族环氧树脂。但是,脂环族环氧树脂作为复合材料表面应用(要求单部件高粘度、固态的贴面膜)粘度太低。室温下,碱性脂环环氧树脂的粘度在约50到约2000泊之间,相比之下,传统地用于贴面膜组合物的大多数芳香族环氧树脂在室温下的粘度为3000泊至呈固态。
[0028] 为增加碱性脂环族环氧树脂的粘度以成膜,在催化剂(如三苯基膦,TPP)存在下,将碱性脂环族环氧树脂与扩链剂(如双酚)和高分子量弹性体聚合物(如羧基丙烯腈-丁二烯共聚物,NIPOL)发生预反应,以形成脂环族环氧树脂预反应物。碱性脂环族环氧树脂与扩链剂和高分子量弹性体聚合物的预反应增加了脂环族环氧树脂预反应物的粘度,从而达到了可以成膜的适宜的粘度平。
[0029] 为了完成本发明的贴面膜组合物的制备,然后在脂环族环氧树脂预反应物中加入剩余材料(以达到期望的贴面膜性能)。这些加到脂环族环氧树脂预反应物中的剩余材料是基于潜胺的环氧树脂固化剂,提供光滑性和耐磨性的填料和允许油漆替代的色素。
[0030] 本发明的贴面膜组合物的制备分两个步骤程序:通过碱性脂环族环氧树脂的预反应扩链,然后混合剩余材料以达到期望的贴面膜性能。
[0031] 本发明可接受的碱性脂环族环氧树脂包括双酚A二缩水甘油醚或双酚F二缩水甘油醚的氢化物。碱性脂环族环氧树脂的量按重量计在约50份到约150份之间。在一种优选的实施方式中,脂环族环氧树脂的浓度占脂环族树脂预反应物的80-100份。
[0032] 另外的脂环族,或脂肪族环氧树脂可选地作为改性剂以控制交联密度和粘度加到本发明的组合物中。这些另外的脂环族,或脂肪族环氧树脂包括(但不限于)脂环双环氧树脂羧酸盐、六氢邻苯二甲酸酐的二缩水甘油醚和四氢邻苯二甲酸酐的二缩水甘油醚(其供给有,如由Huntsman销售,商品名分别为的CY179、CY184和CY192-1)。这些另外的脂环族,或脂肪族环氧树脂的量以重量计占脂环族树脂预反应物的5到不超过约50份。
[0033] 扩链剂是双酚,优选地是双酚A。双酚的量以重量计占脂环族树脂预反应物的5到35份。本发明一种优选的实施方式中,双酚的量介于20到30份。
[0034] 高分子量弹性体聚合物可以是各种反应性的或非反应性的聚合物的任一种或多种。高分子量的弹性体用于提高碱性脂肪族环氧树脂的粘度和成膜性能。可接受的高分子量弹性体聚合物包括(但不限于)胺端基聚四氢呋喃(3M 有售,商品名为Dynamer He1101),和各种聚醚胺(如聚氧化丙烯干酪,Huntsman提供,商品名为Jeffamine T-5000)。在一种优选的实施方式中,该高分子量聚合物是羧化的丙烯腈-丁二烯聚和物(NIPOL1472)。
[0035] 高分子量弹性体聚合物的量以重量计占脂环族树脂预反应物的2到30份。在本发明的一种优选的实施方式中,高分子量弹性体聚合物(如羧化的丙烯腈-丁二烯共聚物)的量以重量计占脂环族树脂预反应物的7.5到15份。
[0036] 预反应时,脂环族环氧树脂中的碱性脂环族环氧树脂与双酚进行预反应所使用的催化剂优选地是弱碱性催化剂。一种优选的催化剂是三苯基膦。催化剂的量以重量计是每100份碱性脂环族环氧树脂的0.05份到1份。在本发明的一种优选的实施方式中,三苯基膦的量以重量计在是每100份碱性脂环族环氧树脂的0.075份到0.20份之间。
[0037] 为了完成本发明的最终的贴面膜组合物的制备,加入剩余材料,以使贴面膜组合物达到期望的贴面膜性能。一种潜胺基环氧树脂固化剂,一种胺催化剂,填料,色素以及流体控制剂是本发明所必需的。此外,如果需要可额外加入酚环氧树脂。
[0038] 将潜胺基环氧树脂固化剂加入到脂环族树脂预反应物中。可使用的固化剂有二氨基二苯砜,双氰胺和二脲类化合物也可以作固化剂使用。由于二氨基二苯砜和双氰胺也是可接受的胺催化剂,因此它们可以在需要高固化温度和更高的使用温度的应用中同时作为固化剂和催化剂。其他合适的固化剂有封闭的胺类(如固化剂的Curezol家族,包括Air Products提供的2MZ-Azine和2MA-OK)和环氧树脂胺加成物(如Ajlnomoto提供的MY24和Ancamine2014)。上述这些固化剂的量以重量计在每100份脂环族树脂的2份到30份之间。
[0039] 本领域公知的用于芳香族环氧树脂化学的胺催化剂,由于其与选取的碱性脂环族环氧树脂有相似的反应性,故将其与芳香族骨架基环氧树脂混合。用少量的这些催化剂来降低贴面膜组合物的固化温度。双氰胺(Air Products销售,商品名为DICY)是一特别优选的胺固化剂,尽管其他胍化合物也有可能会用到。
[0040] 其他胺催化剂也可包括一种或多种脲类化合物,或单独使用,或与其他类型的催化剂联合使用。合适的脲类化合物包括烷基或芳基取代的脲类化合物。许多上述脲类化合物可以商业购得,例如,甲苯二胺基或亚甲基双苯胺基二脲(Air Products有销售,商品名为AMICURE UR)。其他潜在的胺催化剂包括环氧树脂胺加成物(如Ancamine2014)、刘易斯酸(如BF3)和肼类化合物。
[0041] 为了最终的贴面膜组合物的耐磨性和光滑性,还要加入填料到脂环族树脂预反应物中。可接受的填料有无定形(以控制触变性),陶瓷微球(如 销售的空心微珠G-200和W200)和氧化铝。由于片状氧化铝有更好的耐磨性能,因此优选将其与脂环族树脂预反应物混合。上述填料的颗粒大小在1到10微米之间。本发明贴面膜中片状氧化铝的使用具有独创性,因为文献仅教导在环氧树脂基膜中使用片状氧化铝,以提高膜的导热性能。
[0042] 填料的量以重量计可以宽广地是每100份脂环族树脂预反应物的0-600份,且取决于固化表面的期望硬度。在优选的类型中,填料的量取决于期望的最终表面硬度,在下面的实施例中将予以进步说明。
[0043] 为使贴面膜组合物能用作油漆替代物,色素亦予以混合加入。许多与环氧树脂相容的色素已是本领域所公知,且可以使用。根据最终的期望颜色来选择色素或色素包。传统的色素,如红氧化红、铬绿、黑等,均可混合加入。
[0044] 流体控制剂(如无定形硅)可以混合入混合物中,以增加流动性控制。流体控制剂的量以重量计是每100份脂环族树脂预反应物的约1份到约10份之间。优选的是约3份到约6份之间。
[0045] 酚醛环氧树脂(如Dow Chemical提供的DEN439)可以可选地加入,以提高交联密度和降低最终的贴面膜的粘性。其他的适合的酚醛环氧树脂包括(但不限于)甲酚酚醛环氧树脂(如ECN
[0046] 1273)、双酚酚醛SU-8和三环氧丙醚Tactix742,以上均由Huntsman提供。
[0047] 本发明的贴面膜的制备包括称量所需重量的碱性脂环族环氧树脂、扩链剂、高分子量弹性体聚合物(浓度为约20%的高分子量弹性体聚合物溶液,溶剂为甲乙),加入装备有加热和冷却装置的混合容器中。搅拌该混合物,并加热至约130℉到150℉之间,至搅拌均匀时加入预反应催化剂三苯基膦。
[0048] 然后将预反应混合物缓慢加热至250℉到300℉之间(催化剂的反应温度)。经过这段加热时间,基本上去除了所有的甲乙酮溶剂。碱性脂环族环氧树脂、双酚和高分子量弹性体聚合物的反应优选地发生在温度为约200℉到300℉之间。
[0049] 维持温度在约250℉到300℉之间约1小时,即完成本次预反应。加热至300℉并维持其温度期间,预反应混合物的粘度显著升高。该脂环族树脂预反应物的粘度变化很大,其取决于使用双酚和高分子量弹性体聚合物的量。室温下其粘度范围可从可浇注的液体到玻璃状固体。
[0050] 考虑到剩余材料(包括潜胺基固化剂、胺催化剂、填料、色素和流体控制剂)的添加以达到期望的贴面膜性能,为调节脂环族树脂预反应物的粘度,可以利用另外的溶剂,如甲乙酮。
[0051] 维持1小时后,将脂环族树脂预反应物冷却至200℉以下,缓慢加入溶剂(如甲乙酮)以使固形物含量由100%降低到约80%。
[0052] 对于脂环族树脂预反应物,在固形物含量为约80%时,加入填料、色素和流体控制剂,至其分散入脂环族树脂预反应物,使用高速剪切混和器充分混合均匀。混合期间的温度应维持在130℉以下,以减少溶剂蒸发。在剪切填料、色素和流体控制剂时,可以升高温度,期间损耗的溶剂可以添加额外的溶剂替代。
[0053] 填料、色素和流体控制剂分散后,将贴面膜组合物冷却在130℉以下,加入潜胺基环氧树脂固化剂和胺催化剂,分散(不剪切)。分散期间的温度应维持在130℉以下,以避免过早地启动催化剂降解并使其与环氧树脂反应而导致树脂流动。
[0054] 潜胺基环氧树脂固化剂和胺催化剂分散后,为了对膜包衣调节固形物含量的需要,在真空下,将完成的贴面膜组合物予以脱气,以去除溶剂。
[0055] 然后将脱气贴面膜组合物在衬底硅橡胶或其他适合的离型纸上涂成薄膜,干燥至溶剂水平低于1%。
[0056] 经上述步骤制得的贴面膜可用做表面应用以改善复合材料部件表面,或者结合各种网眼板屏或箔用作表面修整和航空器复合材料部件的雷击保护。
[0057] 根据部件制造的制造程序,将贴面膜组合物涂在设备上,然后绞合纤维和环氧树脂预浸料,制造得到混合有本发明的贴面膜组合物的复合材料部件。然后,在温度为180℉到350℉之间(具体取决于使用的预浸料体系的预期固化温度),固化复合材料部件。
[0058] 在压热器条件下的固化期间,复合材料部件通常暴露在压力为约14psi到约100psi之间,具体取决于部件设计及其结构密度。
[0059] 本发明的贴面膜组合物适合与所有的胺固化环氧树脂和双马来酰亚胺树脂预浸料体系共固化。但是,不推荐本发明的贴面膜组合物与酐固化环氧树脂预浸料体系共固化。
[0060] 现在以非限制的方式,用如下的实施例来说明本发明。
[0061] 实施例
[0062] 实施例1
[0063] 取100份Epalloy5000脂环族环氧树脂,加入30份双酚A和10份NIPOL1472树脂,配制成浓度为20%的溶液(溶剂为甲乙酮(MEK))。搅拌同时将该混合物加热至130℉,然后加入0.1份三苯基膦催化剂,再将混合物加热至300℉。维持温度为300℉1小时,再冷却混合物至200℉以下,加入MEK以降低固形物含量至80%。该脂环族树脂预反应物用作贴面膜组合物的基料。
[0064] 实施例2
[0065] 以重量计,取100份实施例1中的脂环族树脂预反应物,加入酚醛环氧树脂DEN439(Dow Chemical提供)20份,空心微珠G-200陶瓷微球(3M提供,明尼阿波利斯)90份,无定形硅8份,为控制上述混合物的粘度,加入必需的溶剂(MEK)至固形物含量为约80%。混合上述成份后,加入固化剂(如双氰胺8份和2份Omicure52(CVC Chemical提供))。
[0066] 上述混合物脱气至固形物含量为80%(以重量计),然后将其涂成薄膜,薄膜重量为0.035psf。然后将薄膜干燥至挥发物重量低于1%,低压力下,将聚酯随机衬边载体压进薄膜内,以使衬边恰好粘着薄膜。
[0067] 实施例3
[0068] 遵照与实施例2相同的步骤,使用氧化铝140份作为填料替代空心微珠除外。
[0069] 实施例4
[0070] 取100份实施例3的混合物、加入一包含红氧化铁红、铬绿和碳黑的色素包(其用量如实施例6所述)。然后用实施例5-7所述的方法试验得到的薄膜。
[0071] 实施例5
[0072] 耐UV性试验:
[0073] 将实施例4的配方混合物涂成0.035psf的薄膜,并结合聚酯随机衬边载体和丝网((Astroseal lnc.提供)。也常将实施例4的组合物涂在聚酯剥离层上。然后涂过的剥离层用作图1所示的外层。用来加速UV试验的试验嵌板制造如下(图1):
[0074] 图1
[0075]
[0076] 然后,用一固化周期(包含升温速度为3℉/min至350℉,40psi,温度为350℉维持2小时)固化试验嵌板。
[0077] 然后将固化的嵌板切成3英寸x3英寸的样本,用如下方法进行加速UV试验。临近UV试验前去掉剥离层。
[0078] 加速UV试验:
[0079] 紫外线试验采用per ASTM G154试验方法进行,选取氙弧UV源。试验时间为300小时。
[0080] 暴露后,读取试验样品颜色变化,与未暴露的对照样品比较,并检查任何表面降解,如灰化或脱落。
[0081] 为了比较,用FM202贴面膜制作上述讨论的试验嵌板,并且采用类似的方法进行UV试验。总的颜色变化试验见表1和图2。
[0082] 试验结果显示带有干的或涂层剥离层的本发明的贴面膜,在300小时UV暴露后,其颜色变化最少。
[0083] 表1:试验结果/加速紫外线试验/ASMM G154
[0084]配方# 配方 300小时后总的颜色
[0085]变化(DE)
10560-52-2 Epalloy 5000 (71)
A/干的剥离层 Bisphenol A(21)
NIPOL 1472 (7
DEN 439 (21)
Epalloy 5000 (19)
空心微珠 (90) 1.86
DICY (8) CA 152
(2)CabOsil (5) 红
氧化铁红 (2.1) 铬
绿 (14) 碳黑
(0.82)
10560-52-2 Epalloy 5000 (71)
A/52-2树脂 Bisphenol A(21)
涂层的剥离层 NIPOL 1472 (7
DEN 439 (21)
Epalloy 5000 (19)
空心微珠 (90) 1.33
DICY (8) CA 152
(2)CabOsil (5) 红
氧化铁红 (2.1) 铬
绿 (14) 碳黑
(0.82)
FM202 DER 331 (15) DEN
着色的 439 (85) 空心微珠
(对照样品)/FM G-200 (75) DICY
202 (3)CA 152 (5) 3.50
涂层的剥离层 CabOsil (7) 红氧化
铁红 (2.1) 铬绿
(14)碳黑 (0.82)
[0086]
[0087] 图2
[0088] 实施例6
[0089] 与MIL-C-46168的配色:
[0090] 在实施例3的树脂配方中,加入一色素包。该色素包括:红氧化铁红、铬绿和碳黑。
[0091] 本发明含有色素包的完整配方如下所示:
[0092]
[0093] ·混合上述组分 100
[0094] ·DEN439 21
[0095] ·Epalloy5000 19
[0096] 氧化铝 140
[0097] ·TS720Cabosil 5
[0098] ·DICY 8
[0099] ·Omicure U52 2
[0100]
[0101] 将上述含有色素的配方组合物涂成薄膜(0.035psf),也用作聚酯剥离层的涂层。
[0102] 本发明着色的贴面膜试验:
[0103] 如实施例4所示制得本发明的贴面膜样品(0.035psf),其结合或未结合0.029CXMC铜网。树脂组合物也用作聚酯剥离层的涂层。将贴面膜与各种预浸料共固化,以检验其与个预浸料的相容性。制备如图1所示的贴面膜试验嵌板。然后用试验嵌板来试验通透性/水密封性、耐磨性试验和与底漆和面漆的粘附试验。试验结果总结见表2。
[0104] 表2:着色贴面膜的试验
[0105]试验 试验结果 要求
[0106]表面性能 无梢孔、孔蚀或 无梢孔或划界
划界
通透性/水密封性试验 透气和透水 无渗漏
嵌板夹层通透性
试验
腐蚀试验/划线试验 盐喷雾1000小时 无腐蚀
后,无腐蚀
电学试验/电阻率 电阻率<10毫欧 <10毫欧姆

油漆粘附力 通过油漆粘附试 良好的油漆粘附力

Taber耐磨试验 250循环磨穿 600循环
(ASTM D6040)
[0107] 实施例7
[0108] 耐磨研究:
[0109] 为了提高本发明贴面膜组合物的耐磨性,本次实验中,将填料空心微珠G-200改用氧化铝替代。
[0110] 含有140份氧化铝填料的膜,采用ASTM D6040法试验,结果显示其磨穿所需循环数高于600循环,且高于MIL-C-41468中的油漆质量标准。
[0111] 试验结果以及与FM202贴面膜的比较数据见图3。
[0112]
[0113] 图3
[0114] 实施例8
[0115] 环境试验:
[0116] 本发明还进行了环境试验,包括热分析(如DSC、TMA、胶凝时间)和耐各种航天器液体试验。本发明的着色的贴面膜和涂层的剥离层与CYCOM 9343K70P在350℉共固化2小时。移去剥离层,然后将固化的嵌板暴露在各种航天器液体中。暴露完成后,检查嵌板表面是否有任何颜色变化或降解。经各种航天器液体暴露后的数据显示着色的贴面膜表面不受任何航天器液体的影响。
[0117] 试验结果总结见表3。
[0118] 表3:各种环境条件下对固化的着色贴面膜的影响
[0119]试验 本发明 FM202
250℉下叶轮机油中24 无变化 无变化
小时
在68℉下液压油中7天 无变化 无变化
在68℉下JP-4航空油 无变化 无变化
中7天
[0120]
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