Pregătirea și cercetarea performanței izolației termice și a stratului ignifug pentru rezervoarele de combustibil

Rezervoarele de stocare a combustibilului pentru aviație au de obicei capacități mari și sunt expuse la intemperii, ceea ce duce la pierderi semnificative prin evaporarea combustibilului și un risc ridicat de incendiu. Pentru a minimiza pierderile de combustibil, pentru a preveni incendiile rezervoarelor și pentru a asigura depozitarea și transportul combustibilului în siguranță, rezervoarele de combustibil pentru aviație necesită izolație termică excelentă și rezistență la flacără. Cercetarea și dezvoltarea sistemelor de acoperire atât cu izolație termică, cât și cu ignifugare pentru aplicarea la exteriorul rezervoarelor de combustibil pentru aviație este o soluție viabilă la această problemă. Materialele cu schimbare de fază de microcapsule (McPCM) cu octadecan (oct) ca material de bază și rășină de melamină-uree-formaldehidă (MUF) ca înveliș au fost preparate prin polimerizare chimică in-situ. Au fost investigate efectele diferiților parametri de preparare, inclusiv conținutul și raportul de emulgator, asupra morfologiei, stabilității termice și proprietăților de stocare termică ale materialelor cu schimbare de fază a microcapsulelor. Rezultatele au arătat că variarea conținutului de emulgator și a raportului a dus la materiale cu schimbare de fază a microcapsulelor cu morfologie îmbunătățită, eficiența de încapsulare ajungând până la 60,0% și eficiența de stocare a căldurii latente ajungând până la 54,0%. Mai mult, hidroxidul de aluminiu a fost modificat la suprafață cu un agent de cuplare titanat (UP-311) pentru a îmbunătăți dispersia ignifugului de hidroxid de aluminiu micronizat în matricea organică. Spectroscopia în infraroșu, analiza mărimii particulelor și analiza indicelui de activare au arătat că dimensiunea particulelor modificată a fost redusă de la 0,5-4 μm la 0,5-3 μm, iar indicele de activare a suprafeței pulberii a ajuns la 85,0%. În plus, proprietățile de suprafață ale hidroxidului de aluminiu s-au schimbat de la hidrofil la oleofob. Pe baza celor de mai sus, pe baza sistemului de acoperire compozit de grund bogat în zinc epoxi-, vopsea intermediară epoxidica din fier micaceu și strat de suprafață din poliuretan acrilic utilizat pentru acoperirea suprafeței rezervoarelor de stocare a combustibilului pentru aviație, la vopseaua intermediară epoxidica micaceu se adaugă material cu schimbare de fază în microcapsule pentru a forma un strat intermediar modificat; Se adaugă un agent ignifug de hidroxid de aluminiu microni la amorsa bogată-epoxidic zinc și se amestecă și se agită pentru a forma un strat de grund modificat. În combinație cu optimizarea procesului de acoperire, se prepară o acoperire compozită modificată. Sunt studiate efectele diferitelor cantități de adăugare de material de schimbare a fazei de microcapsule și hidroxid de aluminiu tratat cu suprafață- asupra proprietăților de bază ale acoperirilor modificate și ale acoperirilor modificate, precum și asupra izolației termice și a proprietăților ignifuge. Studiul arată că vâscozitatea și conținutul de materie ne-volatilă a stratului de izolare termică modificată și a stratului ignifug crește odată cu creșterea conținutului de microcapsule, iar timpul de uscare îndeplinește standardul național pentru acoperiri. După acoperire sunt efectuate testele de performanță de bază, cum ar fi flexibilitatea, rezistența la impact și rezistența la apă a izolației termice și a straturilor ignifuge. Rezultatele testului arată că atunci când cantitatea de adăugare a microcapsulelor atinge 12% în greutate din stratul de izolare termică are o scădere semnificativă a proprietăților mecanice și a rezistenței la apă. Adăugarea excesivă de hidroxid de aluminiu-modificat la suprafață are ca rezultat o rezistență scăzută la impact și rezistență la apă a stratului ignifug modificat. Studiul a arătat că, într-un test de control al acoperirilor de izolare termică, vopseaua intermediară epoxidica din fier micaceu cu 3% în greutate, 6% în greutate și 9% în greutate materiale cu schimbare de fază microcapsule are o performanță de bază excelentă, iar suprafața acoperirii are un luciu bun și este netedă. Printre acestea, temperatura de izolare termică a vopselei intermediare epoxidice din fier micaceu cu 9% în greutate material cu schimbare de fază de microcapsule poate ajunge la aproximativ 6,7 grade, iar performanța de izolare termică a acoperirii este bună. Grundul epoxidic bogat în zinc-cu 9% în greutate hidroxid de aluminiu tratat la suprafață are proprietăți mecanice bune și rezistență la apă, iar performanța sa de bază îndeplinește cerințele standardelor naționale. Testul de ardere a constatat că timpul de ignifugare poate ajunge la 330 de secunde, iar zona de carbonizare este de 3328 mm2, ceea ce îmbunătățește semnificativ performanța ignifugă a stratului de acoperire. Vopseaua epoxidica bogata in zinc cu 9% in greutate hidroxid de aluminiu tratat la suprafata adaugat ca grund si 9% in greutate vopsea intermediara epoxidica micaceoasa din fier, urmata de un strat de acoperire din poliuretan acrilic, formeaza stratul protector exterior pentru rezervoarele de stocare a uleiului. Acoperirea compozită a fost testată pentru proprietăți de bază, cum ar fi grosimea și rezistența la impact, precum și izolarea termică, ignifugarea și rezistența la îmbătrânire UV. Rezultatele testului au arătat că stratul compozit a avut o grosime medie de 261,12 μm și proprietăți mecanice excelente. Izolația sa termică s-a îmbunătățit cu 0,6 grade în comparație cu stratul unic, iar rezistența la flacără a durat cu 22 de secunde mai mult decât stratul unic. Testele de rezistență la îmbătrânire UV au arătat că atât straturile semifabricate, cât și cele compozite au avut un rating de pierdere a luciului de Nivel 1, indicând o pierdere foarte ușoară a luciului, indicând o bună rezistență la îmbătrânire UV.