CN102719193B - 一种耐高温涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种耐高温涂料，包括重量百分比为：15％～50％的环氧改性有机硅树脂，5％～15％耐高温复合无机颜料，10％～20％硅酸盐填料，3％～10％的防锈颜料，5％～20％混合型无铅硼玻璃粉，1％～8％附着力促进剂，5％～40％的粘度调整溶剂，所述耐高温涂料除耐高温外，还具有常温容易固化，耐冷热交替能力强，漆膜附着力强，耐高温腐蚀能力强，不易龟裂等优点，制备使用方便，节约能源。

Description

一种耐高温涂料

技术领域

本发明涉及材料技术领域，，特别是指一种耐高温涂料。

背景技术

随着现代工业和国防建设(如航天、航空、兵器等)工业的快速发展，对设备耐高温涂层的要求越来越高，要求在高温下漆膜不变色、不脱落、仍能保持良好的物理机械性能和防腐性能。

耐高温涂料广泛应用于钢铁烟囱、高温管道、高温炉外壳、石油裂解装置及坦克、火炮等高温场所，延缓钢铁等金属设备在高温下的热氢化腐蚀，确保设备能长期使用。

目前对耐热涂料的报道很多，而且现有的耐高温涂料的耐温性能基本上都能达到使用要求，但都存在一些缺点。如漆膜表干时间长，导致在使用过程中因灰尘等原因影响漆膜外观。单组分的高温涂料都需要高温固化(通常180～200度，1～2小时)，生产使用过程中能耗大，不能针对大型设备施工。、双组分高温涂料虽然能常温固化，节约能源，但是施工不方便，浪费大。另外漆膜附着力差、漆膜耐冷热交替不行、容易龟裂，高温下耐腐蚀性差等缺点。

发明内容

本发明提出一种耐高温涂料，解决了现有技术中常规耐高温涂料需要高温固化、漆膜基材附着力差、漆膜耐冷热交替差，易龟裂、高温下耐腐蚀性差的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种耐高温涂料，包括重量百分比为：15％～50％的环氧改性有机硅树脂，5％～15％的复合无机颜料，10％～20％的硅酸盐填料，3％～10％的防锈颜料，5％～20％的混合型无铅硼玻璃粉，1％～8％的附着力促进剂，5％～40％的粘度调整溶剂。

进一步，所述复合无机颜料为Yellow10C112或Blue385或yellow29，并且其重量百分比为8％～10％，复合无机颜料主要提供涂料的着色，作为金属氧化物也能在高温下催化云母粉、滑石粉等表面的少量羟基与有机硅树脂的官能基反应以及在主链中形成金属硅氧烷结构，当然，所述复合无机颜料并不限于以上几种，根据不同的需要可以选择其他的颜料配方。

进一步，所述硅酸盐填料为滑石粉、云母粉、高岭土、石棉粉、高岭土、陶瓷土中的一种或一种以上。

进一步，所述硅酸盐填料为滑石粉和云母粉，所述滑石粉的重量百分比为2％～6％，所述云母粉的重量百分比为8％～16％，所述耐高温涂料的刷涂基材都是膨胀系数很大的金属，涂料的膨胀系数应尽可能与金属的膨胀系数相匹配。滑石粉线膨胀系数很大，但体积膨胀稀释很小，因此滑石粉的添加可以改变涂料的线膨胀系数，提高涂料的室温交变性能和高温下的防龟裂性能，同时可减缓涂料储存时的沉降，并可防止涂膜流挂，提高涂膜的耐水性、耐磨性，滑石粉的最佳用量在2％～6％之间。云母粉能显著提高漆膜的强度和抗粉化性，云母粉的最佳用量在8％～16％之间。

进一步，所述防锈颜料为Heucophos ZPO，其重量百分比为5％～6％，Heucophos ZPO，它是一种有机改性的碱式正磷酸锌水合物，能提高金属基材与涂料之间的粘结力、显著增加涂料的耐腐蚀性能，所述防锈颜料也同样并不限于Heucophos ZPO，也可以根据实际的需要进行更换。

进一步，所述混合型无铅硼玻璃粉包括熔点在430度的无铅硼玻璃粉以及熔点在650度的无铅硼玻璃粉，所述混合型无铅硼玻璃粉的重量百分比为14％～18％，并且所述熔点在430度的无铅硼玻璃粉与所述熔点在650度的无铅硼玻璃粉的比例为2∶3，有机硅树脂具有跟玻璃一样的Si～O～Si的主链结构并连接甲基、苯基等侧链有机官能团，在400～500度受热侧链有机官能团发生断裂，而硅氧主链(Si～O～Si)基本上不破坏，其中的Si均是无机性硅。所述熔点在430度的无铅硼玻璃粉在这个温度范围内熔融，填补有机硅树脂侧链分解后留下的空洞，代替有机硅树脂在高温下起到粘结作用。在600～700度时，所述熔点在650度的无铅硼玻璃粉继续熔融，在高温阶段熔融的玻璃粉完全代替有机硅树脂与涂层中的耐高温颜料、填料等粘附在一起，形成无机型金属硅氧网状结构，此时成膜物质由有机类型转为为无机类型，最终形成一层完整、致密、附着力良好的新的无机型涂层。

进一步，所述附着力促进剂为复合型双官能团硅烷，其重量百分比为3％～5％，所述复合型双官能团硅烷具有高的反应活性、耐高温性及良好的储存稳定性，它可以将金属基材与环氧改性有机硅树脂绑定在一起，形成永久的化学键合，从而形成高效的阻隔层，保护基材不受腐蚀性环境的影响。

进一步，所述粘度调整溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、醋酸丁酯、正丁醇中的一种或者一种以上。

进一步，所述粘度调整溶剂为二甲苯、甲苯、三甲苯，其重量比例是5∶4∶1。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面通过九个实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。

实施例1：

配方及工艺见下表：

实施例2

配方及工艺见下表：

实施例3

配方及工艺见下表：

实施例4

配方及工艺见下表：

实施例5

配方及工艺见下表：

实施例6

配方及工艺见下表：

实施例7

配方及工艺见下表：

实施例8

配方及工艺见下表：

实施例9

配方及工艺见下表：

将实施例1到实施例9所制备的耐高温涂料涂覆在薄钢板上【薄钢板为平整、无压痕和麻点等机械缺陷，尺寸为50*120*1mm(按国标GB1735～79)，薄钢板进行除油、除锈保证薄钢板表面清洁、干燥】，室温下放置24小时固化后进行相关性能的测试。

储存稳定性、附着力(GB1720～89)、冲击强度(GB/T1732～1993)、干燥时间(GB1728～1979)等均按相关国家标准进行检验。

耐高温性测试：将样板放到马弗炉中，升温到800度，放置10小时后取出，冷却到室温，观察样板表面情况，如无漆膜脱落、龟裂情况，说明漆膜耐热性能良好(GB1735～89)。

耐冷热交变性能测试：将样板放到马弗炉中，升温到800度，保温10小时，取出，放入冷水中浸泡1小时，为1个周期。反复5个周期，观察漆膜变化。如无如无漆膜脱落、龟裂情况，说明漆膜耐冷热交变性能良好。

耐腐蚀性测试：将样板放入盐雾机中，用5％的NaCL溶液做喷雾试验，观察样板是否鼓泡、生锈(GB/T1771～91)。

通过以上的测试方法，实施例1到实施例9试验结果如下测试结果表：

从测试结果表中可以看出：

1、在本发明中，参照实施例2，环氧改性有机硅树脂如果不添加附着力促进剂，将导致漆膜室温无法固化，只能高温烘烤固化，但是不影响涂料的耐高温性能，参照实施例3，添加过多附着力促进剂，将导致涂料的储存性缩短。

2、在本发明中，参照实施例1，如果不添加防锈颜料，将导致涂料的耐高温腐蚀性能大幅度下降。

3、在本发明中，参照实施例5，减少混合型无铅硼玻璃粉，高温下耐高温涂料的粘结强度不够，将导致涂料的耐温性能无法达到800度。

4、在本发明中，参照实施例4，减少滑石粉用量，将导致涂料的耐冷热交变性能下降，高温下漆膜出现龟裂。

5、在本发明中，参照其他实施例，当各组分的使用均处于本发明所限定的含量范围时，相比于其他常规涂料，其在常温固化、漆膜基材附着力、漆膜耐冷热交替性，防龟裂、高温下耐腐蚀性，存储性等均表现突出，是一种很好的耐高温涂料，生产相对简单，节约能源。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种耐高温涂料，其特征在于，包括：重量百分比为：15％～50％的环氧改性有机硅树脂，5％～15％复合无机颜料，10％～20％硅酸盐填料，3％～10％的防锈颜料，14％～18％混合型无铅硼玻璃粉，1％～8％附着力促进剂，5％～40％的粘度调整溶剂，所述混合型无铅硼玻璃粉包括熔点在430度的无铅硼玻璃粉以及熔点在650度的无铅硼玻璃粉，并且所述熔点在430度的无铅硼玻璃粉与所述熔点在650度的无铅硼玻璃粉的重量比例为2∶3。

2.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述复合无机颜料为Yellow10C112或Blue385或yellow29，并且其重量百分比为8％～10％。

3.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述硅酸盐填料为滑石粉、云母粉、高岭土、石棉粉、高岭土、陶瓷土中的一种或一种以上。

4.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述硅酸盐填料为滑石粉和云母粉，所述滑石粉的重量百分比为2％～6％，所述云母粉的重量百分比为8％～16％。

5.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述防锈颜料为Heucophos ZPO，其重量百分比为5％～6％。

6.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述附着力促进剂为复合型双官能团硅烷，其重量百分比为3％～5％。

7.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述粘度调整溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、醋酸丁酯、正丁醇中一种或者一种以上。

8.如权利要求1中所述的耐高温涂料，其特征在于：所述粘度调整溶剂为二甲苯、甲苯、三甲苯，其重量比例是5∶4∶1。