6月29日，国家知识产权局公布了第二十六届中国专利奖评审结果，湖北航聚科技股份有限公司“一种轻质耐高温外防热涂层及其制备方法”，中国商用飞机有限责任公司、上海飞机试飞工程有限公司、复旦大学“一种用于检验飞机在飞行过程中燃油溢出的显色涂料”，中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司“二氧化钛微纳容器、耐蚀水性环氧涂料及制备方法”荣获第二十六届中国专利优秀奖。

一种用于检验飞机在飞行过程中燃油溢出的显色涂料

目前我国飞机燃油的常用型号为RP-3号，由于该型号航空燃油为澄清透明液体，且具有挥发性，在高速气流下，泄漏的航空燃油会很快挥发，不易监测。根据飞行试验要求，为了监测飞机试飞过程中是否有航空燃油从飞机油箱通气口处泄漏，需要在飞机油箱通气口周围涂覆一种检测溢出燃油的涂层，即在试飞过程中吸附油箱通气口处溢出的燃油并留下有效证据。而航空燃油的主要成分为碳原子数10～16的饱和烷烃及体积分数不大于25％的芳香烃混合物，其化学性质十分稳定，很难与其他物质发生化学、显色反应，因此国内外尚无成熟的航空燃油显色涂料，该显色问题一直是试飞过程中的难点。

现有技术中，中国专利CN 103148997A提供了一种燃油显色涂料，但其研制的显色涂料遇水溶解，附着力很差，试飞过程中会掉落，且燃油吸附后显色效果不佳。本发明的有益之处在于：本发明提供的用于检验飞机在飞行过程中燃油溢出的显色涂料主要成分为油溶性树脂、溶剂、无机颜料显色剂、颜料定向剂、增韧剂和润湿流平剂。其中，油溶性树脂的主要作用为在涂装后溶剂挥发形成一层连续的薄膜，涂膜可经受住飞机试飞过程中空气大速度0.85Ma不脱落。溶剂的主要作用为将25℃下的干燥时间控制在2-3小时左右。增韧剂的作用为保证涂膜在-60℃条件下不开裂、不脱落。润湿流平剂的作用为降低涂料表面张力，并使涂膜能够光滑平整。性能优异，耐水、耐湿热、耐高低温循环。此外，还具有显色性优异，燃油滴落即刻溶解显色，显色痕迹一直保留；涂层易清除，飞机试飞结束后，航空燃油可轻易擦去；去除之后对飞机蒙皮无伤害优点。

二氧化钛微纳容器、耐蚀水性环氧涂料及制备方法

金属腐蚀是吉布斯自由能降低的自发过程，是限制其在工业和工程上应用的主要因素，会造成巨大的经济损失、环境污染以及人员伤亡。在水性环氧涂料中添加微纳米填料或缓蚀剂等方法都能直接提升涂层耐蚀时间。微纳米填料通过填补涂层空隙来降低涂层的孔隙率，堵塞腐蚀通道以提升涂层的物理屏障效应；缓蚀剂则通过增强钝化作用，提升基材对腐蚀性粒子的防御能力。但这种直接添加的方法，存在微纳米填料与环氧涂层相容性差、缓蚀剂在水环境中易流失以及释放失控等问题都会影响涂层的性能。缓蚀剂的封装和缓慢释放，是解决上述问题，提升涂层长期耐蚀性能的关键，但是现有技术中并没有很好的缓释型微纳米填料，因此急需一种能够提供良好界面结合和缓释性能的微纳米填料添加剂。

本发明有益效果如下：1）本发明提供了一种负载MoO42‑缓蚀剂的二氧化钛微纳容器的制备方法，通过水热法合成TiO2微纳球，采用原位化学聚合的方法在TiO2微纳球表面沉积负载MoO42‑的PANI层，在微纳球表面封装PDA，从而实现钼酸盐缓蚀剂的可控释放，克服了缓蚀剂在环境中易流失而失效的难题。2）本发明还提供了一种含二氧化钛微纳容器的耐蚀水性环氧涂料的制备方法，解决了缓蚀剂直接添加于环氧树脂中相容性差的难题，同时其缓慢释放的机制，有利于涂层对腐蚀性粒子的长期有效抑制，降低其扩散和渗透速率和频次，实现涂层对基材的长效防护。

一种轻质耐高温外防热涂层及其制备方法

用于航天飞行器热防护结构的陶瓷刚性隔热材料，其工作时所面临的环境主要为气动加热环境。在飞行器以极高的速度穿越大气层飞行时，由于其对前方空气的压缩以及与周围空气的摩擦，将有一部分动能转变成空气的热能，这部分热能以边界层对流加热和激波辐射两种形式加热飞行器，使飞行器面临严峻的热环境。因此，理想的防热结构设计是，气动所产生的热流到达刚性隔热材料的表面即被该辐射回去，从而使热辐射热流尽可能少地到达刚性隔热材料例如刚性隔热瓦的内部。

由于表面辐射热辐射量与绝对温度的四次方成正比，在较低的温度下，辐射散热作用并不显著。因此应该根据刚性隔热材料在飞行器中所处气动热环境状况，选用不同的防热措施：在较低的温度下可以在隔热瓦表面制备辐射率较低的涂层，这样可以充分利用低辐射率涂层对热辐射的反射作用来降低热辐射透过隔热瓦的比例，例如美国航天飞机运用的低温可重复使用表面隔热材料LRSI，其使用的温区为343～650℃，其表面涂装了辐射率较低的白色涂层；相反，在隔热瓦所处的气动热环境较为恶劣的区域，则在隔热瓦表面制备辐射率较高的涂层，此时辐射散热成为主要防热方式。

气动加热产生的热环境比较苛刻时，飞行器的热防护更引人关注，这时通常要使其外表面具备较高的辐射率，借助其在高温下的辐射能力，将外来气动热流辐射到周围的空气中去，这是典型的辐射防热技术。在刚性隔热材料表面涂装高辐射率耐高温涂层，在受热并且温度升高时，其将以辐射的形式向周围散出大量的热能。合理的耐高温涂层设计可以耗散气动热的绝大部分，使进入内部结构的残余热量较小。另一方面飞行器轻质化的发展趋势对涂层材料的低密度也提出了更高要求。

针对现有技术中飞行器热防护涂层技术中出现的耐温性不佳，密度高、易开裂等问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种轻质耐高温外防热涂层，本发明的轻质耐高温外防热涂层耐温性能好、膨胀性能低、密度小以及强度高。同时，本发明的材料的制备施工方便，重复性好，尤其适用于航天飞行器领域的热防护。

本发明提供了一种轻质耐高温外防热涂层，制备所述轻质耐高温外防热涂层的原料包括以硅橡胶为基本的成膜物、减轻剂、添加剂和经表面改性剂改性的补强剂；使用时，将所述原料经固化得到的所述轻质隔热涂层。在本发明中在以硅橡胶为基本的成膜物的涂层原料中加入经表面改性剂改性的补强剂，可以在保证涂层的密度、热膨胀系数、导热系统和比热容的情况下，显著地提高涂层的拉伸强度，使得到的涂层有利于更好地保护表面在碰撞过程中出现裂纹和损伤。本发明的涂层尤其适用于飞行器壳体表面。

本发明以硅橡胶为基底材料，填充以减轻剂，抗烧剂，补强剂等，得到的涂层材料具有耐温性能好、膨胀性能低、密度小，强度高等优点，并且该涂层制备方法简单，施工方便，重复性好。涂层耐温性好可以有效防止飞行器舱体内部温度升高，保护内部设备；膨胀性能低可以降低材料内部应力，防止高低温冲击过程涂层的剥离和脱落；密度小可以有效降低飞行器的负重，符合飞行器轻质化的发展趋势；强度高有利于更好保护飞行器壳体在碰撞过程中出现裂纹和损伤。

中国专利奖由国家知识产权局、世界知识产权组织（WIPO）联合评选，是我国知识产权领域级别最高、影响力最大、权威性最强的政府奖项，并通过严格的评审程序评审产生。奖项包括中国专利金奖、银奖、优秀奖和中国外观设计金奖、银奖、优秀奖，是具有国际影响力的知识产权奖项之一。

来源：涂界