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弘方:有機硅耐高溫涂料

發布時間:2021-08-03 點擊次數:10803

  有機硅涂料是一類由硅原子和氧原子交替連結組成骨架,不同的有機基團再與硅原子連結的聚合物的統稱,是以有機硅聚合物或其改性聚合物為主要成膜物質的涂料,具有優良的耐熱、耐寒、耐電暈、耐輻射、憎水、耐沾污、耐化學腐蝕、電絕緣性和彈性等特殊性能,近年來在產品的改性及應用上得到了迅速發展。

  耐高溫涂料通常是指可長期承受 200 ℃ 以上溫度,漆膜不開裂、不脫落,仍具有一定物理化學性能,使被保護對象在高溫環境中能正常發揮作用的特種功能性涂料。

  目前,市場上應用最廣泛的是有機硅耐高溫涂料,以其大面積施工工藝性能良好、成本低、耐溫效果顯著、耐氧化等諸多優點受到人們的青睞,被廣泛用于航空發動機、高溫管道、高溫爐、建筑幕墻的裝飾及防護等領域。

  有機硅耐高溫涂料的分類

  根據成膜樹脂的不同,有機硅耐高溫涂料可以分為純有機硅耐高溫涂料、改性有機硅耐高溫涂料和有機-無機復合耐高溫涂料。

  純有機硅耐高溫涂料

  純有機硅樹脂通常是用氯硅烷和烷氧基硅烷為原料通過水解縮合反應制備而成,通過改變單體官能團的數目和選擇不同的取代基可制備出不同聚合度、支化度、交聯度的有機硅樹脂。

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  改性有機硅耐高溫涂料

  有機硅樹脂Si—O鍵極性大,容易在親電試劑或親核試劑的攻擊下發生分子鏈的斷裂,故有機硅樹脂對化學品藥品的穩定性不佳,耐溶劑性能差。此外,純有機硅樹脂機械強度、附著力和耐水性均不理想,為了克服上述缺點常用其他樹脂進行改性。

  目前常用的改性樹脂主要有聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂等。必須指出的是上述改性樹脂會顯著降低有機硅耐高溫涂料的耐熱性能。另外,由于有機硅樹脂與其他樹脂的溶解度參數相差較大,簡單的物理共混容易造成改性效果差、兩相分離的情況,因此一般采用化學方法進行改性。

  有機-無機復合耐高溫涂料

  采用溶膠-凝膠法將無機材料和有機硅樹脂進行復合可以生成有機-無機復合材料,這種復合材料不僅綜合了無機材料的高硬度、耐磨、耐高溫和耐溶劑等性能,還兼具有機材料良好的柔韌性。

  顏填料對涂層耐溫性能的影響

  顏填料對有機硅耐高溫涂料的性能具有重要影響,添加適合的耐溫顏填料可以大幅度提升涂層的綜合性能。常用的耐高溫顏料主要為金屬氧化物,如鈦白粉、銅鉻黑、鈷藍、鈦鉻棕等,填料主要是硅酸鹽材料,如云母粉、滑石粉、高嶺土、硅微粉等。

  另外,為了提升涂層的防腐性能,常添加諸如鋁粉、鋅粉、鍶黃、磷酸鋅等防銹顏料。顏填料在研磨過程和高溫下會與有機硅樹脂發生化學反應,如云母粉、滑石粉、高嶺土等硅酸鹽填料表面帶有少量羥基,能與有機硅樹脂的官能基反應,金屬及其氧化物可對上述反應起催化作用,在主鏈中形成金屬硅氧烷結構,進一步提升涂層的耐熱性能。

  隨著科學技術的發展,有機硅耐高溫涂料受到越來越廣泛的應用,對涂料性能的要求也越來越高;而且隨著人們環保意識的逐漸增強,涂料也將朝著低污染、綠色環保型方向發展。

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