耐高溫粉末涂料及其助劑

2024/07/24

耐高溫粉末涂料一般是指涂膜在200℃以上不變色或變色少、不脫落、仍能保持適當物理性能的涂料。通常情況下，耐高溫粉末涂料主要由耐高溫樹脂、耐高溫顏料、耐高溫填料以及特效助劑組成；因其突出的耐高溫性能而廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、航空等行業(yè)，近幾年用于燒烤爐、暖風(fēng)機、大功率燈飾、暖氣管道、熱風(fēng)爐、消音器、烘箱、高溫爐、摩托車排煙管、煙囪等多種耐高溫設(shè)備的用量逐步在增多。

常規(guī)粉末涂料一般在10—15min@180—200℃條件下固化成膜，屬于熱固性涂料，其涂層形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以較熱塑性涂料的耐熱性能有一定的提高。通過對環(huán)氧型、環(huán)氧/聚酯混合型、聚酯/TGIC型等粉末涂料的耐熱實驗表明，這些涂層基本都能夠在低于150℃的條件下長期使用，但是在高于250℃的環(huán)境中，涂層則表現(xiàn)出失光、附著力下降、涂層脆化、柔韌性降低、粉化等破壞現(xiàn)象，使得涂層失去對底材的保護作用。

從聚合物熱穩(wěn)定性來講，耐熱聚合物與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，分子結(jié)構(gòu)是性能的劇本基本數(shù)據(jù)，一般聚合物是有千萬個碳子，或C-N,C-O原子，以共價鍵互聯(lián)結(jié)而行成的。

要提高聚合物的耐熱性，就要降低分子自由度和增加分子的分解活化能，在降低分子自由度方面，就要降低聚合物分子主鏈的柔韌性，增加聚合物分子主鏈的剛性，或主鏈上引進環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以提高聚合物熔點。為避免弱鍵的行成，需要挑選鍵能較強和較穩(wěn)定的原子團作為主鏈成分。其途徑除了引入雙健，三鍵，芳環(huán)，雜環(huán)外，還用其他元素部分或全部取代碳原子團作為主鏈，即合成無機聚合物，因為無機系的鍵比有機系的鍵能高，因此耐熱性也高。

有代表性的耐熱聚合物是：有機硅聚合物，有機氟聚合物，如道康寧的有機硅樹脂6016 2333，瓦克的604，耐260-300高溫的純聚酯樹脂為南方的6700B,擎天的8303，光華的7701等等

目前應(yīng)用最為廣泛的耐熱樹脂主要有有機硅氧鍵為主鏈，由于其鍵能高，因而具有高的氧化穩(wěn)定性，并且有機硅樹脂能夠在涂層表面生成穩(wěn)定鏈的保護層，減輕了對聚合物內(nèi)部的影響，有機硅樹脂在耐熱涂料中具有廣泛的應(yīng)用，通常有機硅樹脂的應(yīng)用和選擇因素如下：

—側(cè)基對熱穩(wěn)定性的順序：苯基＞甲基＞乙基＞丙基＞丁基＞己基；

—二氧化硅含量影響涂料耐溫性能；

—硅烷醇含量影響硅樹脂交鏈密度；

—TG影響涂料的儲存性和噴涂性。

依據(jù)耐溫要求和使用時間來選擇添加有機硅樹脂種類和用量，目前BBQ較常用的耐高溫粉末涂料在350℃左右，而排氣管及散熱器所需耐溫在500℃左右，且對耐候鹽霧有較高的要求。不同的耐溫涂料需要對樹脂和耐溫色料以及耐溫填料進行正確的選擇，同樣對已不同的耐溫需求，也需要對材質(zhì)進行不同的前處理，如鐵系磷化、鍍、噴砂等。

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