耐高溫涂料一般是指在溫度200℃以上漆膜不變色、不脫落,仍能保持適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)性能的涂料 。耐高溫涂料廣泛應(yīng)用于高溫管道、熱交換器、石油裂解設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)及排氣管等設(shè)備表面,用來(lái)防止鋼鐵等金屬在高溫下的熱氧化腐蝕,在現(xiàn)代工業(yè)、軍事、航天領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景 。
有機(jī)硅耐高溫涂料是耐高溫涂料的一個(gè)主要品種,它以有機(jī)硅樹脂為基料,配以各種耐高溫顏填料制得。目前文獻(xiàn)報(bào)道的有機(jī)硅耐高溫涂料主要是以鋁粉為顏料,而對(duì)黑色耐高溫涂料則研究較少。但在某些場(chǎng)合,如鍋爐、車輛排氣管等部位則要求涂裝黑色耐高溫涂料。
本工作以室溫固化有機(jī)硅樹脂為基料,鉻鐵黑粉為顏料,通過(guò)配方的優(yōu)選,制備出一種可常溫固化,具有良好物理力學(xué)性能和防腐蝕性能,電鍍?cè)O(shè)備在500℃高溫下可長(zhǎng)期使用的黑色耐高溫涂料,并討論了顏填料的具體作用和合適配比。
1試驗(yàn)方法
1.1主要原料及設(shè)備
有機(jī)硅樹脂,固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,;云母粉,325目,工業(yè)品;滑石粉,325目,工業(yè)品;磷酸鋅粉,325目,工業(yè)品;鉻鐵黑粉,325目,
馬弗爐:SX228216,天津市中環(huán)試驗(yàn)電爐有限公司;砂磨、分散、攪拌多用機(jī):SFJ2400,上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司。
1.2涂料制備
將有機(jī)硅樹脂在溶劑中混合均勻后,加入云母粉、滑石粉、鉻鐵黑粉等填料,用砂磨、分散、攪拌多用機(jī)研磨2h,再加入助劑等,過(guò)濾,即得成品涂料。
1.3涂層制備
涂層的制備包括基體的除油、除銹和底部預(yù)處理以及涂層的刷涂。底部預(yù)處理:將有機(jī)溶劑涂覆于除油、除銹的馬口鐵板上,待其干燥。
涂層涂刷:將涂料攪拌充分后涂刷于馬口鐵片上,實(shí)干后再涂刷第二道。涂膜厚度控制在50m左右。
1.4性能測(cè)試
耐熱性能:在馬口鐵板上涂裝耐高溫涂料后,室溫干燥7天,放入馬弗爐中,調(diào)到500℃,試片經(jīng)過(guò)1000h后取出,冷至室溫,用放大鏡觀察涂層表面狀況,如無(wú)龜裂、脫落現(xiàn)象,即說(shuō)明涂層耐高溫性能良好。冷熱交變性能:涂裝后的試片經(jīng)過(guò)持續(xù)500℃高溫1000h后,取出,冷至室溫(25℃),重新放入馬弗爐中,經(jīng)過(guò)1h高溫后,取出,冷至室溫(25℃),反復(fù)多個(gè)周期,如涂層完整(無(wú)龜裂、脫落現(xiàn)象),即說(shuō)明涂層冷熱交變性能良好。附著力:按GB/T1720-1979測(cè)試。柔韌性,按GB/T1731-1993測(cè)試。沖擊強(qiáng)度:按GB/T1732-1993測(cè)試。
耐水性:按GB/T1733-1993測(cè)試。耐鹽水性:按GB/T1763-1979測(cè)試。
2結(jié)果與討論
2.1涂料配方
2.1.1黑色顏料的選擇
在耐高溫涂料中所用的黑色顏料主要有以下幾種:炭黑、石墨、二氧化錳、鉻鐵黑。炭黑遮蓋力強(qiáng),耐化學(xué)藥品,適用于350℃以下的耐熱涂料;石墨系由鱗片狀結(jié)晶的碳元素組成,耐熱性好,與其它顏料配合能耐650℃,常用來(lái)配制耐酸耐熱涂料;二氧化錳為棕黑色顏料,耐熱性好,常與其他顏料配合使用;鉻鐵黑是一種由氧化鐵、氧化鉻、二氧化錳混燒而拼合的顏料,耐熱性高,在800℃無(wú)變化,是耐高溫涂料中較好的黑色顏料。在本研究中,選擇鉻鐵黑粉作為耐高溫涂料的黑色顏料。
2.1.2耐高溫填料的選擇
在耐高溫涂料中主要使用云母粉、滑石粉等硅酸鹽型的填料?；鄣闹饕煞质?MgO4SiO2H2O,云母粉的主要成分是K2O3Al2O36SiO22H2O,兩者都具有較好的耐熱性。滑石粉在耐熱涂料中可以提高熱彈性和抗龜裂性,云母粉在耐熱涂料中能提高漆膜強(qiáng)度、抗粉化性和絕緣性。同時(shí),它們還能提高涂料的施工性和防止介質(zhì)向底材滲透,增加漆膜的防腐蝕性。
