[发明专利]防辐射耐高温隔热复合套管及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防辐射耐高温隔热复合套管及制备方法，特别是一种用于保护宇航、火箭、导弹发动机部位的电缆免受高热流辐射灼烧损害的防辐射耐高温隔热复合套管及制备方法。

背景技术

目前现有技术中应用于火箭、导弹发动机部位电缆的耐高温隔热套管多采用的是以无碱玻璃纤维套管作为内衬套管，然后在内衬套管表面涂覆耐高温隔热涂层，经烘烤后再在耐高温隔热涂层上编织一层芳纶丝编织套管。该种耐高温隔热套管虽在原传统套管的基础上针对操作工艺中所出现的问题进行了改进，解决了传统套管的分层、内壁打泡等问题。但在实际应用环节中还还存在以下不足之处：

1、现用的耐高温隔热复合套管主要是依靠套管结构中耐高温隔热涂层通过高温火焰灼烧生成膨胀型多孔炭化层来进行吸热和隔热，主要适应于高温火焰灼烧。由于套管是穿套在电缆上的，所以套管必须具备较好的柔软性，因此在合成耐高温隔热涂料的成膜物质时选用的是以饱和聚酯加交联型固化剂等有机物来进行交联反应合成的，所以涂层内含有可燃性物质成份。由于耐高温隔热涂层本身的优势在于应对火焰烧蚀，所以当遇到强热流辐射时（热流温度的特点是由低不断往上升），套管的耐高温隔热涂层就只能被动的将大量的热量吸收，因为涂层表面不具备反射热流的功能，当热流温度越来越高时，涂层在炭化的同时其内含有的有机物质也会被点燃着火，从而影响到阻燃隔热效果并暗藏电缆被烧坏的危机。实践证明，当热流强度越大、工作时间越长，套管表面的隔热涂层产生的火焰也会越来越大且冒烟。

2、作为防热涂层外套管的芳纶丝套管，虽然材料具有较好的火焰阻燃性能，但当温度达到300度以上时，芳纶套管便会开始碳化，所以当遇到强热流辐射时（通常火箭发动机部位的热流环境为240KW/平方米其温度达到达2000度），芳纶套管会在瞬间被烧毁，起不到任何保护作用，反而增加了复合套管的表面厚度，减少了隔热除层的厚度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种既能耐火焰烧蚀又能抵抗热流辐射的防辐射耐高温隔热复合套管及制备方法。

本发明的技术方案是：一种防辐射耐高温隔热复合套管，它包括内衬套管、涂覆在内衬套管上的耐高温隔热涂层及缠绕在耐高温隔热涂层上的薄型铝膜缠绕带。

所述的内衬套管为无碱玻璃纤维套管。

所述的耐高温隔热涂层的厚度为1~2mm，由下述组份的原料制成，所述的份数为重量份，其中：精己二酸：25～35份；三羟甲基丙烷16~20份；得克隆：20～30份；三氧化二锑：3～10份；硼酸铵：5～12份；淀粉：8～15份：氧化锌：5～12份；多聚磷酸铵：10～20份；环己酮或二甲苯100～200份。

所述的薄型铝膜缠绕带按1/2搭扣的方式缠绕在耐高温隔热涂层上。

通过在耐高温隔热涂料中加入得克隆与三氧化二锑进行协同气相阻燃，可大大提高耐高温隔热涂料的阻燃效能。其反应机理如下：

在高温下，三氧化二锑与得克隆分解产生的卤化氢，作用生成三卤化锑或卤氧化锑，生成的卤氧化锑又可继续分解为三卤化锑。通过上述反应生成的三卤化锑捕获气相中的活泼自由基，改变气相中的反应模式抑制燃烧反应的进行。同时三卤化锑的分解还可缓慢的放出卤素自由基，可与气相中的活泼自由基结合，因而能在较长的时间内维持猝灭火焰的作用，即相当于延长了自由基捕获剂在燃烧区的寿命，因而增大了燃烧反应被抑制的概率。最后在燃烧反应区中，氧自由基可与锑生成氧化锑，也可捕获气相中的活泼自由基，有助于燃烧火焰的自熄。

本发明还提供了一种防辐射耐高温隔热复合套管的制备方法，其具体操作步骤如下：

A、将精己二酸、三羟甲基丙烷、得克隆和三氧化二锑按配比投入反应釜，将反应釜升温到100～120℃，然后进行保温反应2～3小时，保温反应后进行真空脱水后制得己二酸聚酯,然后再在己二酸聚酯内按配比加入硼酸铵、淀粉、氧化锌、多聚磷酸铵、环己酮或二甲苯进行混合研磨，研磨细度达到50um，制成耐高温隔热涂料。

B、将耐高温隔热涂料涂覆在内衬套管上，涂层厚度为1~2mm，然后在80~120℃下进行烘干。

C、将无碱玻璃纤维布和镀铝膜通过耐高温阻燃胶粘剂粘接后合成薄型铝膜，然后将粘接合成后的薄型铝膜切成薄型铝膜缠绕带。

D、在耐高温隔热涂料涂覆层上缠绕薄型铝膜带时，先向内衬套管内充气，然后将内衬套管两端用橡皮塞密封，使内衬套管变硬，再将薄型铝膜缠绕带按1/2搭扣的方式缠绕在耐高温隔热涂层上，制成防辐射耐高温隔热复合套管。

本发明与现有技术相比具有如下特点：