飞机用某种弹性涂料拉伸试样制备研究

＊吴升 宋勇 于海华 李国栋

（中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司，陕西汉中 723215）

飞机用某种弹性涂料拉伸试样制备研究

＊吴升 宋勇 于海华 李国栋

（中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司，陕西汉中 723215）

本文通过选取涂料SF55-49作为研究对象，采用复配正交实验，研究了影响弹性涂料拉伸试样制备的配置涂料量、涂料粘度、静置时间三个因素，并确定了各因素间的主次关系，挑选出了最优方案。实验结果表明，影响弹性涂料拉伸试样制备的因素主次关系为：涂料粘度＞配置涂料量＞静置时间。各因素的最优组合为：配置60～70g弹性涂料，熟化期后，将其粘度调节到25S，静置60min后再进行浇注。

弹性涂料；试样制备；粘度；正交实验

前言

涂料，我国传统称为“油漆”，是一种非金属材料。这种材料可以采用不同的施工工艺，涂覆在物体表面上，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。弹性涂料是飞机上应用的一种重要涂料，多用于涂装雷达罩，主要分为抗雨蚀和抗静电两种。该型涂料不仅具有普通涂料的保护和装饰作用，而且具有防水和遮盖裂缝等功能。它附着力强，柔韧性，可塑性极强，耐擦洗，耐酸碱，不褪色，不起皮，不开裂，维修重涂容易等。

为了保证产品质量，须对用于飞机生产的各型涂料进行严格测试。与普通涂料相比，弹性涂料需要测试其拉伸强度和断裂伸长率两项性能，且这两项性能是主要考核项目。测试拉伸强度和断裂伸长率前，制备合格的试样是进行性能测试的先决条件。在实际测试中，因试样制备环节存在未知缺陷，常发生试样厚度超出规范要求、试样中产生气泡及实验数据重复性差等，进而造成返工。为了查明试样制备失败的原因，提高成功率，保证测试结果的准确性和可靠性，特进行本次研究。

1.原因分析

经过对影响弹性涂料拉伸试样制备各方面因素的梳理，数据分析和研究，并召开头脑风暴会议，大家积极讨论后，最终认为影响弹性涂料拉伸试样制备的关键因素主要集中在以下三个方面：

(1)配置涂料量。(2)涂料粘度。(3)熟化后静置时间。

2.正交实验设计

选取涂料SF55-49作为代表性研究对象，选取配置涂料量、涂料粘度、静置时间三个影响因素，三个水平做复配正交实验，并与空白实验做对比。通过实验，最终确定出影响弹性涂料拉伸试样制备不合格因素的主次关系及最优方案。各因素与水平见表1：

表1 因素与水平表

3.正交实验

（1）涂料配置

将涂料各组分摇匀，静置，分别用托盘天平称取适量的涂料；然后按配比要求加入相应量的固化剂，搅拌均匀，放置熟化期要求的时间；待涂料完全熟化后，先加入少量稀释剂，并搅拌均匀，用涂-4粘度计测试涂料粘度；如涂料粘度不在参数规定范围内，则需再加入少量稀释剂，并用涂-4粘度计再次测试其粘度。如此反复，直至涂料粘度达到施工参数要求；用玻璃板盖好涂料，静置，备用。

（2）浇注涂膜

用丙酮将浇注模具清洗干净，并于（75±5）℃的烘箱中干燥30min，备用；在温度为（23±2）℃，相对湿度为（50±5）%的环境条件下，将烘干的浇注模具放于水平工作台上，调至水平状态；然后将配置好的涂料用玻璃棒引流，缓慢倒入模具中，流平，固化；48h后，将浇注模具整体移入烘箱中，进行烘干；待涂膜完全干燥后，将浇注模具从烘箱中取出，趁热撕下涂膜；将撕下的涂膜状态调节1h；然后用哑铃状刀具将涂膜裁成哑铃状，测量涂膜厚度。

4.实验结果与分析

复配正交实验应按照第3节中所述实验步骤进行，每组实验做平行实验两次，计算气泡数量和涂膜厚度的算术平均值作为最终实验结果。各实验结果和正交表见表2：

分析：从表2中可以看出，其中第2组实验制备出的试样质量最好。第6组实验制备出的试样质量最差，不仅产生了大量的气泡，且涂膜厚度也出现了超标现象。由极差分析可知，影响涂膜产生气泡数量的因素主次关系为：B＞C＞A，且涂料粘度比静置时间和配置涂料量对气泡产生的影响大得多；涂料粘度的影响能力约为次要因素的2倍，为最主要的影响因素；配置涂料量的极差值比涂料粘度和静置时间的极差值小得多，且与空白试样极差值接近，说明配置涂料量对气泡产生虽然有影响，但可忽略不计。影响涂膜厚度的因素主次关系为：A＞C＞B。且配置涂料量为最主要影响因素；涂料粘度和静置时间的极差值与空白试样极差值接近，说明这两个因素对涂膜厚度的影响极小，可以忽略不计。

综合考虑，可以得出：①影响弹性涂料拉伸试样制备的因素主次关系为：B＞A＞C；②各因素的较佳组合，即可能最优方案为：A1B2C3。

5.验证性实验

上述最优方案是通过理论分析得到，但它实际上是不是真正的最优方案还需要做进一步验证。将可能的最优方案A1B2C3与正交表中表现最好的第2组实验A1B2C2作对比研究。若最优方案A1B2C3比第2组实验A1B2C2的结果更好，则说明A1B2C3是真正的最优方案；否则第2组实验方案A1B2C2才是所需的最优方案。

表2 正交表L9（34）

验证性实验结果见表3，表中实验号A表示方案A1B2C3，实验号B表示方案A1B2C2：

表3 验证性试验结果

分析：从表3中可以得出，四位操作者实验结果基本一致，说明因操作者不同而产生的个体差异，不影响结果判断；方案A1B2C3和方案A1B2C2均能满足试样制备的规范要求，厚度达标，气泡数量少或无；方案A1B2C3四位操作者实验结果均无气泡产生，方案A1B2C2有两位操作者实验结果产生了个别气泡，这说明方案A1B2C3确实比方案A1B2C2更佳，方案A1B2C3就是本次研究寻找的最优方案。

6.结论

通过本次实验研究可以得出以下结论：①影响弹性涂料拉伸试样制备的因素主次关系为：涂料粘度＞配置涂料量＞静置时间；②各因素的最优组合，即最优方案为：配置60～70g弹性涂料，熟化期后，将其粘度调节到25S（涂-4），静置60min后再进行浇注。

[1]李凤兰,于献,马永福．航空非金属材料性能测试技术3．油料与涂料．化学工业出版社,2014．

[2]306百科．弹性涂料．http://m．baike．so．com/doc/1332528-1408796．html．

[3]李云雁,胡传荣．试验设计与数据处理．化学工业出版社,2005．

(责任编辑 李田田)

The Preparation of Elongation at Break Sample of One Coating Used for Airplane

Wusheng, Songyong, Yu Haihua, Li Guodong
(Hanzhong Airplane Branch Company, AVIC Aircraft Co., Ltd, Hanzhong, 723215, Shanxi)

In this paper, through selecting the coating SF55-49 as the research object, it has adopted the compound orthogonal experiment to study the coating quantity, coating viscosity, standing time, the three factors in fl uencing the preparation of elastic coating elongation at break sample and then determine the primary and secondary relation between each factor, finally, select out the optimal scheme. The experiment result has shown that, the primary and secondary relation of the factors in fl uencing the preparation of elastic coating elongation at break sample is viscosity＞coating quantity of con figuration＞standing time. The optimal group of each factor is con figuration of 60～70g elastic coating, after the maturation period, adjust its viscosity to 25 S with standing time of 60 min, after that, take the pouring.

elastic coating；elongation at break；viscosity；orthogonal experiment

T

A

吴升（1985～），男，中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司；研究方向:理化性能测试、表面处理技术、防锈试验、盐雾试验。