耐高溫涂料一般是指在溫度200℃以上漆膜不變色、不脫落,仍能保持適當的物理力學(xué)性能的涂料 。耐高溫涂料廣泛應用于高溫管道、熱交換器、石油裂解設備、發(fā)動(dòng)機及排氣管等設備表面,用來(lái)防止鋼鐵等金屬在高溫下的熱氧化腐蝕,在現代工業(yè)、軍事、航天領(lǐng)域有廣闊的應用前景 。
有機硅耐高溫涂料是耐高溫涂料的一個(gè)主要品種,它以有機硅樹(shù)脂為基料,配以各種耐高溫顏填料制得。目前文獻報道的有機硅耐高溫涂料主要是以鋁粉為顏料,而對黑色耐高溫涂料則研究較少。但在某些場(chǎng)合,如鍋爐、車(chē)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硅樹(shù)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,電鍍設備在500℃高溫下可長(cháng)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試驗方法
1.1主要原料及設備
有機硅樹(shù)脂,固體質(zhì)量分數為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)試驗電爐有限公司;砂磨、分散、攪拌多用機:SFJ2400,上?，F代環(huán)境工程技術(shù)有限公司。
1.2涂料制備
將有機硅樹(shù)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、除銹和底部預處理以及涂層的刷涂。底部預處理:將有機溶劑涂覆于除油、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,調到500℃,試片經(jīng)過(guò)1000h后取出,冷至室溫,用放大鏡觀(guān)察涂層表面狀況,如無(wú)龜裂、脫落現象,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℃),反復多個(gè)周期,如涂層完整(無(wú)龜裂、脫落現象),即說(shuō)明涂層冷熱交變性能良好。附著(zhù)力:按GB/T1720-1979測試。柔韌性,按GB/T1731-1993測試。沖擊強度:按GB/T1732-1993測試。
耐水性:按GB/T1733-1993測試。耐鹽水性:按GB/T1763-1979測試。
2結果與討論
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,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?；墼谀蜔嵬苛现锌梢蕴岣邿釓椥院涂过斄研?云母粉在耐熱涂料中能提高漆膜強度、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。
