一種箭體結(jié)構(gòu)防水密封劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及箭體結(jié)構(gòu)防水密封劑非金屬材料及工藝專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，適用于復(fù)雜箭 體結(jié)構(gòu)的防水密封。
【背景技術(shù)】
[0002] 密封劑用于復(fù)雜箭體結(jié)構(gòu)防水在國外未有報道，國內(nèi)屬首例，沒有經(jīng)驗可借鑒。
[0003] 箭體結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜，粘接界面多樣，粘接部位縫隙寬窄、深淺差異較大。要求防水 密封劑能夠覆蓋所有粘接界面，并且粘度適中，太大則影響小縫隙的填充；太小則施工期間 頻現(xiàn)流掛現(xiàn)象。新一代運(yùn)載火箭研制、生產(chǎn)周期緊張，各部件裝配周期銜接緊密，要求防水 密封劑具備快速固化的特點(diǎn)，不能影響各工序的銜接；另外，祀場防水施工環(huán)境更加苛刻， 涂抹防水密封劑后要求在2~4h內(nèi)具備防中雨沖刷能力，防水密封劑在短時間內(nèi)固化強(qiáng)度 要大于1.OMPa。
[0004] 施工工藝方面，由于箭體結(jié)構(gòu)尺寸大，非常笨重，只能靠操作者移動位置實現(xiàn)全箭 的防水密封。期間或者仰視、或者俯視、或者斜視，運(yùn)必然增加施工難度。因此，復(fù)雜箭體結(jié) 構(gòu)的防水施工難度是前所未有的，也是目前防水施工工藝所不能滿足的。
[0005] 目前市面上單組分密封劑不具備快速、深層固化的性能，并且膽存條件相對苛刻； 現(xiàn)有的雙組分密封劑固化化不具備防中雨沖刷能力，并且粘接對象難W覆蓋箭體結(jié)構(gòu)所 有材質(zhì)（侶合金、娃橡膠、玻璃鋼、軟木、銅、碳鋼、化-39、化-40等）；雙組分使用前需要根 據(jù)配比稱取、混合均勻后施工，前期準(zhǔn)備工序繁瑣，所需工裝設(shè)備較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了箭體結(jié)構(gòu)防水密封劑。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種箭體結(jié)構(gòu)防水密封劑，由A組分和B組分混合而 成；A組分和B組分的質(zhì)量比為（1. 26~1. 82) :1 ;其中A組分包括樹脂、補(bǔ)強(qiáng)劑、顏料；各 組分的質(zhì)量百分比如下：
[0008]樹脂 65 %-70%，
[0009]補(bǔ)強(qiáng)劑 13%-18%，
[0010] 顏料 22 %-12%;
[0011] B組分包括固化劑和輕質(zhì)填料，各組分的質(zhì)量百分比如下：
[0012] 固化劑 42 %-46%，
[0013]輕質(zhì)填料 58%-54%。
[0014] 所述樹脂為娃橡膠，娃橡膠具備室溫硫化能力，硫化時間控制在化之內(nèi)，其粘度 范圍控制在5000~7000PCS。
[0015] 所述的娃橡膠采用端徑基甲基娃橡膠。
[0016]A組分混合均勻后，粘度范圍在7000~8500PCS。
[0017] 所述固化劑為娃橡膠固化劑。
[0018] 所述兩種補(bǔ)強(qiáng)劑為白炭黑、化-2娃橡膠彈性改進(jìn)劑中的一種或兩種，白炭黑的拉 斷伸長率在500% W上，彈性改進(jìn)劑粘度應(yīng)控制在2500~4000PCS。
[0019] 所述顏料為性能穩(wěn)定的無機(jī)顏料，用于調(diào)整A組分粘度和體積，并且對制品調(diào)色.
[0020] 所述輕質(zhì)填料為氮化棚和氮化侶，填料粒徑控制在300目W內(nèi)，純度值不低于 99%。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：
[0022] 本發(fā)明防水密封劑能夠短時間固化且強(qiáng)度達(dá)到1.OMPaW上，并且針對箭體結(jié)構(gòu) 仰視施工期間密封劑能夠填充進(jìn)小縫隙，而填充大縫隙時卻不流掛的施工要求，解決了密 封劑各組分粘度隨溫度變化敏感的問題，施工后不留掛。
[0023] 本發(fā)明為了實現(xiàn)連續(xù)、便捷施工，通過填料、顏料的配比調(diào)整，控制A、B組分在膠 槍頭錐混合段擠出過程中剪切力基本一致，保證了雙組分的混合均勻度，從頭錐段擠出后 可直接施工。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明密封劑固化性能圖；
[00巧]圖2為膠槍混合段示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 海南發(fā)射現(xiàn)場雨水多，雨量大并且伴隨強(qiáng)烈的海風(fēng)。即便如此，新一代運(yùn)載火箭首 次提出中雨發(fā)射的目標(biāo)。實現(xiàn)中雨發(fā)射，就必須解決箭體結(jié)構(gòu)的防水問題。防水密封劑使 用，就是其中的一項重要措施。
[0027] 箭體結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜，粘接界面多樣，粘接部位縫隙寬窄、深淺差異較大。要求防水 密封劑能夠覆蓋所有粘接界面，并且粘度適中，太大則影響小縫隙的填充；太小則施工期間 頻現(xiàn)流掛現(xiàn)象。新一代運(yùn)載火箭研制、生產(chǎn)周期緊張，各部件裝配周期銜接緊密，要求防水 密封劑具備快速固化的特點(diǎn)，不能影響各工序的銜接；另外，祀場防水施工環(huán)境更加苛刻， 涂抹防水密封劑后要求在2~4h內(nèi)具備防中雨沖刷能力，防水密封劑在短時間內(nèi)固化強(qiáng)度 要大于1.OMPa。目前市面上最為流行的防水密封劑為單組份，靠吸水固化，固化時間長且難 W控制。本身粘度低，曾用于箭體結(jié)構(gòu)防水，但由于流掛問題，嚴(yán)重影響箭體美觀。加上單 組份本身吸水固化，需要密封防潮保存，箭體結(jié)構(gòu)防水使用極為不便。施工工藝方面，由于 箭體結(jié)構(gòu)尺寸大，非常笨重，只能靠操作者移動位置實現(xiàn)全箭的防水密封。期間或者仰視、 或者俯視、或者斜視，運(yùn)必然增加施工難度。因此，復(fù)雜箭體結(jié)構(gòu)的防水施工難度是前所未 有的，也是目前防水施工工藝所不能滿足的。
[0028] 針對箭體結(jié)構(gòu)防水界面材質(zhì)復(fù)雜（包括：侶合金、玻璃鋼、軟木、銅、碳鋼、化-39、 化-40、娃橡膠等），設(shè)計上采用了對W上粘接界面匹配優(yōu)良的端徑基甲基娃橡膠（即曰， 二徑基聚二甲基硅氧烷）；針對短時間固化且具備抗中雨沖刷能力的使用要求，采用了SRA改性固化劑，并W高補(bǔ)強(qiáng)白炭黑和化-2彈性改進(jìn)劑增加密封劑固化強(qiáng)度和拉伸性能； 針對施工期間密封劑能夠填充進(jìn)小縫隙（< 2mm)，而填充大縫隙（>IOmm)時卻不流掛的 施工要求，利用鐵白粉、氮化棚和氮化侶=種填料調(diào)整密封劑A、B組分混合后的粘度，保證 在-35~+120°C溫度范圍內(nèi)粘度穩(wěn)定，施工后不留掛；另一方面，為了改善施工工藝，提高 防水施工效率，利用雙組分膠槍連續(xù)、便捷施工。通過=種填料的配比調(diào)整，控制A、B組分 粘度在7000~SOOOpa?S，膠槍頭錐混合擠出過程中剪切力基本一致，保證了雙組分的混合 均勻度，從頭錐段擠出后可直接施工。但是，雙組分膠槍控制的目標(biāo)是雙組分的體積比，而 由于雙組分膠管的制作、密封劑組分的封裝均存在誤差，因此需要A、B組分在體積配比誤 差范圍較大的情況下不影響密封劑的固化性能。氮化棚和氮化侶的填充配比控制了B組分 的體積和粘度，滿足快速固化的同時又不減弱固化后的強(qiáng)度。
[0029] 兼顧W上各方面內(nèi)容，通過多輪試驗驗證，確定了密封劑各組分的最終配比，見表 Io
[0030] 表1箭體結(jié)構(gòu)防水密封劑基礎(chǔ)配方
[0031]
[0032] 其中固化劑選用娃橡膠固化劑，具體可W選用北京華通瑞馳有限公司生產(chǎn)的SRA 娃橡膠改性固化劑。彈性改性劑可W選用北京華通瑞馳有限公司生產(chǎn)的化-2彈性改性劑。 彈性改性劑屬于液體補(bǔ)強(qiáng)劑，具備與娃橡膠混合后均勻不分層的性能，并且粘度應(yīng)控制在 2500 ~4000pcs范圍。
[0033]W雙組分縮合型娃橡膠為密封劑主體，按表1所示配方制備的密封劑進(jìn)行玻璃 鋼、軟木、銅、碳鋼、化-39、化-40、娃橡膠化115)膠片粘接性能測試，完全固化后強(qiáng)度測試 結(jié)果見表2所示。
[0034] 表2不同粘接界面粘接性能測試結(jié)果
[0035]

[0036] 效果：W雙組分縮合型娃橡膠為密封劑主體，進(jìn)行侶合金粘接強(qiáng)度和斷裂伸長率 測試，結(jié)果見圖1所示。
[0037] 效果：SRA改性固化劑使得密封劑具備快速固化能力，2化左右固化強(qiáng)度達(dá)到 0.SMPaW上，24h強(qiáng)度達(dá)到1.IMPaW上。14化后密封劑基本完全固化，拉剪強(qiáng)度達(dá)到 3.OMPaW上。
[0038] 為提高施工效率及產(chǎn)品的工藝美觀性，在密封劑配方研制開始就決定采用雙組分 膠槍施工。在配方研制過程中，通過填料密度、配比等控制，理論上能夠在一定范圍內(nèi)彌補(bǔ) 施工過程中A、B組分配比的誤差。為驗證雙組分體積配比對密封劑固化后性能的影響，相 同條件下，進(jìn)行體積比A:B= 2:1 (質(zhì)量比A:B= 1. 51:1)，質(zhì)量比A:B= 1. 82 :1和質(zhì)量比 A:B= 1. 26 :1 =種配比固化24h拉剪強(qiáng)度測試，試驗結(jié)果見表3。
[0039] 表3配比精度對粘接性能的影響
[0040]
[0041]
[0042] 效果：顏料一方面決定密封劑外觀，另一方面調(diào)整A組分粘度；同時利用氮化棚和 氮化侶調(diào)整B組分粘度，A、B組分粘度在7000