[科普中國]-航空密封劑

概況

航空材料是飛機(jī)、導(dǎo)彈性能不斷提高、發(fā)展的基本保障，其中密封劑部分起著重要作用，例如載人艙體、機(jī)載電子儀器艙等空氣系統(tǒng)的密封、整體油箱燃料系統(tǒng)的密封、整機(jī)防腐蝕密封、水上飛機(jī)防水及三防密封等，沒有質(zhì)地合宜的航空密封劑，不可能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。為此，美、法、德、俄、日等國許多研究機(jī)構(gòu)和公司在近15年來研制了能在高溫、低溫、燃油、滑油、液壓油、酸性或堿性雨水、海水、海霧、濕氣、陽光、火焰、微生物以及復(fù)雜應(yīng)力的單一因素或綜合因素作用下長期保證飛行器結(jié)構(gòu)密封的各類航空密封劑。1

國外航空密封劑發(fā)展?fàn)顩r液體聚硫橡膠基系列密封劑液體聚硫橡膠基系列密封劑是最早發(fā)展起來如今用量仍是最大的一類航空密封劑，由于它的耐自然老化、耐燃油能力很強(qiáng)，在飛機(jī)氣動(dòng)整流、壓力艙、整體油箱、電子儀器、結(jié)構(gòu)阻蝕、導(dǎo)電密封等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。僅美、俄兩國就有70多個(gè)牌號100多個(gè)級別。美國產(chǎn)品的使用溫度范圍為-55~135℃。近幾年發(fā)展了新一代無毒阻蝕聚硫密封劑如無鉻酸鹽阻腐蝕密封劑等。改性聚硫橡膠P - 5是美國在80年代中期研制的改性產(chǎn)品，其特點(diǎn)是將硫醚基團(tuán)引入聚硫橡膠主鏈，相對提高了聚硫密封劑的耐溫性(達(dá)150℃)和耐水耐濕熱能力。在用典型的液體聚硫橡膠制備聚硫密封劑技術(shù)方面，原蘇聯(lián)的材料可在-60~150℃范圍內(nèi)使用。1

液體聚硫醚聚合物基密封劑液體聚硫醚聚合物密封劑是1982年前后由美國領(lǐng)先開發(fā)出來的全新結(jié)構(gòu)高分子化合物聚硫醚Pemapol P - 3為基礎(chǔ)的新型航空密封劑，能長期耐受180℃熱空氣和燃油的浸泡，與聚硫橡膠密封劑相比有更優(yōu)良的耐水耐濕熱能力。在許多場合中逐步代替聚硫密封劑。1

液體聚有機(jī)硅氧烷聚合物密封劑液體聚有機(jī)硅氧烷聚合物密封劑在國外已發(fā)展了許多牌號的單組分、雙組分耐熱高達(dá)450℃短期達(dá)1100℃的甲基、苯基、硅苯撐、苯醚撐硅橡膠基密封劑，有室溫硫化及永不干性兩類，由于有優(yōu)良疏水性和優(yōu)異電氣性能，主要用于航空機(jī)載電子器件密封、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣及發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)結(jié)構(gòu)防火墻隔熱密封。

俄羅斯研制了耐熱特別穩(wěn)定的液體經(jīng)基、苯基環(huán)四硅氧烷，被稱為“塊狀”的液體有機(jī)硅密封劑，耐熱高達(dá)450℃，是當(dāng)今世界的獨(dú)創(chuàng)新材料。

美、俄都較早地研制了硅腈密封劑，它與聚有機(jī)硅氧烷密封劑不同，能耐受噴氣燃料長期浸泡并耐250℃高溫，美國曾計(jì)劃用于飛機(jī)整體油箱溝槽注射密封，但由于抗水解問題尚未應(yīng)用。1

聚氨醋類密封劑聚氨醋類密封劑在國外獲長足發(fā)展，有優(yōu)良電氣、力學(xué)、工藝性能，廣泛用于機(jī)載電子設(shè)備防潮和固定密封，有良好的耐老化、噴氣燃料、霉菌的性能，普遍用作飛機(jī)整體油箱內(nèi)壁防腐蝕保護(hù)層，耐熱達(dá)150℃。1

國內(nèi)航空密封劑的發(fā)展和要求現(xiàn)狀我國有關(guān)研究機(jī)構(gòu)根據(jù)需要研制了一系列聚硫、有機(jī)硅、丁睛、丁基、順丁、聚異丁烯、聚氨醋、厭氧以及無機(jī)高分子各類密封劑。

高性能密封劑的研制（1）在民用運(yùn)輸機(jī)方面，需要高效阻燃無毒密封劑。

（2）中溫和高溫領(lǐng)域用密封劑。在180~230℃的高壓或密閉狀態(tài)中耐受噴氣燃料的密封劑、空氣系統(tǒng)要求

耐受300℃高溫密封劑，以及空氣或真空狀態(tài)中耐受400℃以上高溫密封劑等均需加速研制。

（3）適合于鐵合金的密封劑。用于欽合金的密封劑主要是應(yīng)力腐蝕間題，從材料角度的出發(fā)應(yīng)考慮耐高溫

的柔性聚酞亞胺等不引起鐵合金應(yīng)力腐蝕的密封劑的預(yù)研工作。

（4）復(fù)合材料構(gòu)件用密封劑。復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用日趨擴(kuò)大，適合于復(fù)合材料構(gòu)件的密封劑即高粘接

力(含配套底膠)和導(dǎo)電密封劑以及導(dǎo)電表面保護(hù)密封劑(密封涂料)應(yīng)深入開展研究。

（5）耐低溫密封劑。耐受-183℃以下低溫的密封劑是低溫發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的材料，應(yīng)開展研究。1

航空密封劑發(fā)展趨勢及途徑聚硫聚合物、改性聚硫聚合物、聚硫醚聚合物、聚有機(jī)硅氧烷聚合物、聚氨醋聚合物、含氟高聚物、聚酞亞胺、磷腈化合物，在今后將是國外在幾個(gè)不同溫度等級的綜合環(huán)境中使用的航空密封劑的主要基礎(chǔ)材料，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上采用化學(xué)手段，提高航空密封劑的應(yīng)用福利效果，在完全不降低密封劑性能的前提下，取代有損生產(chǎn)者和使用者健康的成分。設(shè)計(jì)并合成新型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，使其具備抗擊特殊惡劣環(huán)境的能力，制備新一代軍、民飛機(jī)需要的密封劑。1