飞行甲板防滑涂料的研发进展

孙祖信1，2 郭泽亮2 陈凯锋1，2
（1. 海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室，厦门 361101 ；2. 中国重工集团公司七二五研究所，洛阳 471039）

0 引言
众所周知，保障舰载机安全起降，从而对航母完成战役战术任务起重要作用的飞行甲板防滑涂料是集防锈、耐磨损、防滑、阻燃等于一体的多功能涂料。随着航母吨位的增大、舰载机的发展，对飞行甲板防滑涂料的技术要求也越来越高。经过几十年的变迁，以美国为代表的飞行甲板防滑涂料技术日趋完善，得到了世界上大多数拥有航母国家的认同。历经多次变更和修正，飞行甲板防滑涂料的MIL 军标从20世纪60 年代的MIL-D-23000A（1961.9.12）到近的MIL-PRF-24667C（2008.5.22），在体现飞行甲板防滑涂料关键技术的若干典型性能，诸如耐冲击性、耐磨损性、防滑性及耐介质侵蚀性等方面有了很大提升。随着需求的增长，近年来各外资公司推出了满足MIL-PRF-24667C 要求的飞行甲板防滑涂料产品，分析这些产品的技术参数，有助于开拓研发思路，提升研究水平。

1 MIL-PRF-24667C 及其相关产品
1.1 MIL-PRF-24667C 简介
MIL-PRF-24667C 全称为《辊涂、喷涂及自黏附施工的防滑甲板涂料体系》，系获得美国海军海洋司令部认可的指定用于航母、两舾攻击舰等大型水面舰艇的飞行甲板、机库甲板等部位防滑甲板涂料的（通用技术条件）规范，于2008.5.22 颁布实施，以取代MILPRF-24667B（2005.6.3）。综观全文，MIL-PRF-24667B和MIL-PRF-24667C 两个版本的标准在体现航母飞行甲板防滑涂料关键技术的若干典型性能、理化性能、施工性能等方面，无论是技术指标和测试方法等均无差别，只是2008 年版增加了为满足临时修补要求使用的可自行黏贴和剥离的甲板包覆物（第Ⅺ类）相关技术指标及检验方法等。
1.2 满足MIL-PRF-24667C 要求的相关产品
满足2008 年版MIL-PRF-24667C 军标的产品主要有：
（1） International Paint 的Intershield 6GV/6LV，系低太阳能吸收、优异耐久性的高固体分环氧防滑甲板涂料，满足MIL-PRF-24667C 第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ类涂料要求；
（2） International Paint 的Intershield 9L，系低太阳能吸收、可低温施工的高固体分环氧防滑甲板涂料，满足MIL-PRF-24667C 第Ⅷ类涂料要求；
（3） PPG Protective ＆ Marine Coating 的Amercoat138G，系膜厚为1~1.5 mm 的高负载环氧防滑甲板涂料，满足MIL-PRF-24667C 要求；
（4） 美国杜邦公司的MS-660，系耐紫外光、低太阳能吸收的高固体分环氧防滑甲板涂料，满足MIL-PRF-24667C 第Ⅰ、Ⅱ类涂料要求。据介绍该涂料由特殊环氧树脂和凯芙拉纤维组成，经室内QUV2 000 h 老化轻微变化。
与上述产品相关的满足MIL-PRF-24667C 第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ类涂料要求的主要性能指标见表1。
表1 满足MIL-PRF-24667C 的各类涂料的性能指标

2 关于Alumoxane 树脂技术
美国TDA 公司（TDA Research Inc.）于十几年前为满足飞行甲板防滑涂料的特殊性能要求研制成能参与低级环氧、聚氨酯树脂聚合物反应，并与它们直接黏结的Alumoxanes 纳米材料。该纳米材料与低级聚合物形成无机/ 有机杂化树脂。该杂化树脂具有优异的耐磨损性和抵抗航母阻拦索及飞机尾钩引起的涂料破损。实际上，Alumoxanes 是带有共价键有机壳体的无机纳米材料，由混合有机酸与水软铝矿物质通过溶胶凝胶方法制得。水软铝矿物质是一种价廉（约1美元/ 磅）的易分散于水中的市售材料；有机酸可采用二甲基丙酸（DMPA）、羧基苯甲酸或联苯酚酸等，通过选择不同的有机酸或其混合酸，Alumoxanes 就能达到含不同功能基团，诸如与异氰酸酯反应的羟基或与环氧反应的氨基基团。通常采用2 种或2 种以上有机酸与水软铝矿物质反应，其中1 个酸作为提供Alumoxanes 附着于树脂上的有效途径，而其它酸则用于改善性能，例如含2 个苯酚基团的Alumox-DPA可提高阻燃性等。除此之外，利用脂肪族二醇比芳香族二醇更易反应的特性，以脂肪族二醇混合酸与水软铝矿物质反应制得的Alumoxanes 纳米材料，可改善其反应性及有助于复合进入低级聚合物构架。据报道，Alumoxanes 纳米材料的制造成本仅2 美元/ 磅，其良好的分散性、化学黏结性及高表面积，在涂料中加入10%~50% 就能改善涂料的柔韧性，使涂料受损伤的传播降至低，并能提高防滑性和耐磨损性。

3 几点看法
（1） 由于工况条件的特殊性，航母飞行甲板防滑涂料多功能的性能要求是迄今为止舰船涂料技术难度很高的甲板涂料之一。它的研发不仅具有满足军事需求的重大意义，也可推广应用于海上平
台等大型钢构件的甲板部位，同样具有重要的经济效益；
（2） 经改革开放以来几十年的努力，按现有的研发能力，运用现代高分子增韧/IPN（互穿聚合物网络）合成及芳纶/ 聚酰亚胺纤维集成增强技术，研发满足MIL-PRF-24667C 指标要求的飞行甲板防滑涂料应是水到渠成。如何保障在实际工况条件下的长期耐久性及应急条件下的维护性，应按舰载机的重量、起降速度、着降角度及停驻时间等参数仔细测算防滑涂料受到的各种应力并进行模拟试验，提出切实可行的实施方案；
（3） 建议加大POSS（多面低聚倍半硅氧烷）合成技术的研究，希望通过高起点的POSS 合成技术研究，将含无机/ 有机混合结构的杂化纳米化学填料应用于涂料技术，使我国的飞行甲板防滑涂料有一个质的飞跃，达到耐磨损、阻燃、低太阳能吸收、不含防滑粒料、可喷涂施工的技术水平。