民机复合材料蒙皮表面用纳米添加剂改性涂层的制备及性能研究

民航飞机复合材料蒙皮用涂层是新型民航飞机重要的航空材料。环境友好的水性涂料所形成的聚氨酯类面漆/环氧类底漆涂层系统是获得适航许可的最常见类型，目前国外已实现相关材料的产业化和系列化，但国内还存在较大差距。随着新型的复合材料蒙皮飞机逐渐进入我国并成为民航主力机型，势必造成对国外昂贵垄断性涂层产品的高度依赖。因此，本项目拟在涂层功能定位和材料设计的基础上，通过引入纳米改性添加剂形成复合涂料的方式提高适航面漆产品的紫外线（UV）吸收性能和耐沾污性能，以及提高适航底漆产品的的电磁波屏蔽性能和涂膜强度，结合优化的喷涂工艺形成民航飞机复合材料蒙皮表面用高性能改性涂层，利用现代材料表征方法建立相应的性能体系，为涂层减重提供可用涂料。研究表面处理技术对纳米改性添加剂粒子的影响及作用机理、纳米粒子与基料复合对基料及涂层系统功能的影响及机理，为民机复合材料蒙皮用国产高性能航空涂层的研制提供理论依据。

民航飞机复合材料蒙皮用涂层必须具备优异的综合性能，国外已实现相关材料的产业化和系列化，但国内还存在较大差距。本项目组针对这类涂层材料的制备及涂层体系综合性能表征方面的问题进行了深入系统的研究。我们首先瞄准涂层功能定位和材料设计方法等基础理论问题开展研究，获得了一系列成果；利用面、底漆的功能和实现途径研究成果，提出了利用经过硅烷偶联处理的纳米TiO2改性传统航空面漆及采用经过高聚物接枝包覆的纳米钛粉改性传统航空底漆的材料制备理论；对纳米粒子处理技术和纳米粒子与航空聚氨酯面漆、航空环氧底漆基料的复合技术进行了实验研究，针对涂层在民航实际应用所需的性能优化了工艺参数；首次制备了抗紫外老化性能突出的纳米改性航空面漆和具备电磁波屏蔽能力的纳米改性航空底漆，即通过面、底漆分别用不同纳米粒子和不同处理技术实现涂层材料良好力学性能与应用功能的组合与匹配；采用优化的喷涂工艺形成民航飞机复合材料蒙皮表面用高性能改性涂层，利用现代材料表征方法建立了相应的性能体系；在民航联合基金支持下，公开发表了科研论文5篇，培养了专门人才。