一种抗爆阻燃涂层及制备方法

本发明涉及爆炸防护工程，具体而言，涉及一种抗爆阻燃涂层及制备方法。

背景技术：

1、爆炸毁伤是舰船遭受的一种典型破坏伤。舰船在爆炸产生的冲击波和爆炸物碎片的联合作用下会出现结构损伤，若舰船的重要部位发生损伤，还可能使舰船失去防御能力。冲击波和爆炸物碎片的联合作用也会对舰船内的设备和人员造成破坏和冲击损伤，同时在爆炸事故中，爆炸产物具有高温高热特性，容易引发火灾。

2、聚脲涂料是继水性涂料、高固含量涂料、粉末涂料之后发展起来的一种新型的环保型防护材料，由于其具有快速固化、成膜强度高、涂层耐老化和耐化学腐蚀等特点，迅速被应用于爆炸防护工程技术领域。聚脲涂料具有优异的抗爆性能，将聚脲涂料涂覆在舰船表面形成聚脲涂层，聚脲涂层自身拥有的物理强度能够对舰船起到很好的保护作用，提高舰船的抗爆性能以及抗冲击性能。

3、但是，聚脲涂层的阻燃性差且容易燃烧，当聚脲涂层被火焰引燃时，更容易引发聚脲涂层抗爆性能的下降。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种抗爆阻燃涂层，包括：聚脲弹性层和气凝胶层；所述聚脲弹性层和所述气凝胶层交替分布。

2、通过气凝胶层与聚脲弹性层的交替分布，实现气凝胶层对聚脲弹性层的包覆，避免聚脲弹性层在高温下被引燃以及避免聚脲弹性层抗爆性能的下降，进而提高聚脲弹性层在高温下的抗爆性能。

3、在一种可能的实现方式中，所述聚脲弹性层厚度为所述气凝胶层厚度的n倍；其中，0.5≤n≤2。

4、在一种可能的实现方式中，所述气凝胶层的水平横截面为孔状结构或片层结构。

5、在一种可能的实现方式中，所述气凝胶层中含有氧化石墨烯材料。

6、在一种可能的实现方式中，所述聚脲弹性层的厚度小于或等于12毫米且大于或等于6毫米。

7、在一种可能的实现方式中，所述聚脲弹性层和所述气凝胶层的层数之和大于或等于2层且小于或等于6层。

8、在一种可能的实现方式中，所述聚脲弹性层和所述气凝胶层的层数之和为奇数时，所述气凝胶层的层数比所述聚脲弹性层的层数多一层。

9、本发明还提供一种抗爆阻燃涂层的制备方法，该制备方法用于制作上述任一实现方式中的抗爆阻燃涂层，包括：

10、将异氰酸酯溶液与端氨基化合物溶液进行混合并加热，形成双组分喷涂聚脲涂液；

11、将氧化石墨烯固体溶剂混合至二甲基亚砜溶剂中得到分散液，向所述分散液中加入聚醚砜固体溶剂并加热所述分散液，形成聚醚砜纳米碳复合气凝胶；

12、将所述双组分喷涂聚脲涂液和所述聚醚砜纳米碳复合气凝胶均雾化处理，采用交替喷涂的方式将雾化处理的所述双组分喷涂聚脲涂液和所述聚醚砜纳米碳复合气凝胶喷涂至基体上，形成抗爆阻燃涂层。

13、通过交替喷涂的方式将双组分喷涂聚脲涂液和聚醚砜纳米碳复合气凝胶喷涂至基体上形成抗爆阻燃涂层，使得抗爆阻燃涂层起到抗爆、隔热的作用。交替分布可以有效提高抗爆阻燃涂层抗爆隔热能力，可以更有效地增强抗爆的效果。

14、在一种可能的实现方式中，所述将异氰酸酯溶液与端氨基化合物溶液进行混合并加热，包括：

15、将异氰酸酯溶液与端氨基化合物溶液按照1：1的比例进行混合。

16、在一种可能的实现方式中，所述聚醚砜固体溶剂在所述分散液中的质量分数为5％；所述氧化石墨烯固体溶剂在所述分散液中的质量分数为2.5％。

技术特征：

1.一种抗爆阻燃涂层，其特征在于，包括：聚脲弹性层和气凝胶层；

2.根据权利要求1所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，所述聚脲弹性层厚度为所述气凝胶层厚度的n倍；其中，0.5≤n≤2。

3.根据权利要求1所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，所述气凝胶层的水平横截面为孔状结构或片层结构。

4.根据权利要求1所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，所述气凝胶层中含有氧化石墨烯材料。

5.根据权利要求1所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，所述聚脲弹性层的厚度小于或等于12毫米且大于或等于6毫米。

6.根据权利要求1所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，所述聚脲弹性层和所述气凝胶层的层数之和大于或等于2层且小于或等于6层。

7.根据权利要求1所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，当所述聚脲弹性层和所述气凝胶层的层数之和为奇数时，所述气凝胶层的层数比所述聚脲弹性层的层数多一层。

8.一种抗爆阻燃涂层的制备方法，用于制备如权利要求1至7任意一项所述的抗爆阻燃涂层，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的抗爆阻燃涂层的制备方法，其特征在于，所述将异氰酸酯溶液与端氨基化合物溶液进行混合并加热，包括：

10.根据权利要求8所述的抗爆阻燃涂层的制备方法，其特征在于，所述聚醚砜固体溶剂在所述分散液中的质量分数为5％；所述氧化石墨烯固体溶剂在所述分散液中的质量分数为2.5％。

技术总结本发明提供了一种抗爆阻燃涂层及制备方法，涉及爆炸防护工程技术领域。抗爆阻燃涂层包括：聚脲弹性层和气凝胶层；聚脲弹性层和气凝胶层交替分布。本发明通过气凝胶层与聚脲弹性层的交替分布，实现气凝胶层对聚脲弹性层的包覆，避免聚脲弹性层在高温下被引燃以及避免聚脲弹性层抗爆性能的下降，进而提高聚脲弹性层在高温下的抗爆性能。技术研发人员：黄治新,李营,朱雯受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18