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耐热粉末涂料配方及性能特点

耐热粉末涂料配方及性能特点

用不同种类环氧树脂,或加以改性,并选用适当的固化剂和颜填料,可以制备成性能比较全面的耐热(200~600℃)粉末涂料。

 

前言

耐热粉末涂料是指能长期经受200℃以上高温,涂膜不变色、不破坏,仍能保持适当物理力学性能的保护性粉末涂料。

有机硅粉末涂料的耐热性能比较高,但其价格高,初期外观及机械性能不太好,固化温度高,而且要获得长期耐400°以上高温的涂膜相当困难。

环氧树脂本身的耐热性能虽然比有机硅树脂差,但是它的性能比较全面;通过改性和加入适当的固化剂及颜填料,同样可以得到较好的耐热性能。因此,耐热环氧粉末涂料得到广泛的应用。

 

1、耐热环氧粉末涂料的性能要求

1.1耐热性

耐热性是重要的性能指标,有些产品不一定长期在某一高温下使用,因此,耐热性又可分为长期和短期两种。

根据使用对象及其它方面的性能要求,选择恰当的改性环氧树脂,固化剂和颜填料,才能达到价廉物美的目的。

 

1.2机械性能

包括初期和后期的机械性能。由于固化剂和颜填料的选用上受到一定的限制,其机械性能比一般粉末涂料的要求可略为降低;但后期机械性能不能降低太多,这点是很重要的。

 

1.3防腐性能(包括耐化学性能)

环氧树脂的防腐性能比较好,因此,环氧粉末涂料完全能达到这方面的要求。

 

1.4外观

包括平整度、光泽,颜色等性能。平整度可根据使用对象不同而有所区别。一般应允许有轻微的桔皮。光泽大都要求平光和亚光,这是完全可以达到的。

至于颜色,特别是浅颜色,要做到一点不变比较困难。可适当加入抗氧剂和受阻胺等加以解决。

 

1.5贮存稳定性

由于不是高温快固,而且选用树脂的Tg较高,因此贮存稳定性应该是没有问题的。

 

2、耐热环氧粉末涂料的原料

2.1环氧树脂种类的选择

一般采用双酚A环氧树脂。其它耐热性好的环氧树脂有:

(1)双酚A酚醛环氧

溶点65℃,环氧当量201,Tg=224℃;综合性能良好。

结构式为:

 

(2)萘环酚醛型环氧

熔点110~115℃,环氧当量240~275,Tg=300℃。熔融粘度低,粘结力强。

结构式为:

(3)二型环氧[YX-4020H(日本油化シエ/C)]

结构式为:

2.2环氧树脂的改性

2.2.1有机硅树脂改性

聚硅氧烷改性环氧树脂,既能降低环氧树脂的内应力,又能增加环氧树脂的柔韧性和耐高温性能。

通过聚硅氧烷的活性端基(Si—OH,—NH2,烷氧基等)与环氧树脂的环氧基、羟基反应,生成嵌段高聚物。

例如,将环氧树脂的环己酮溶液与活性有机硅的溶液加入三口烧瓶中,加入催化剂三乙酰丙酮铝,升温至回流温度,反应完成后,减压蒸出溶剂;

即得有机硅改性环氧树脂。将环氧树脂与甲基基硅树脂机械混合,也可达到改性的目的。例如:

甲基基硅树脂粉(100~250目)100份;环氧树脂(100~250目)45份;铅玻璃粉(熔点450℃,200~400目)150份;Fe2O3(1μm)3份,所得粉末涂料能经受500~700℃高温不剥落。

 

2.3纳米填料改性环氧树脂

用硅偶联剂通过原位分散聚合法制备的纳米SiO2环氧树脂复合材料,对环氧树脂起到较好的增强增韧作用;并提高了环氧树脂的耐热性能。

纳米SiO2改性环氧树脂制备方法:在搅拌状态下将已烘干的纳米SiO2加到有偶联剂的丙酮溶液中,然后用超声波处理30min。

将该溶液和环氧树脂搅拌均匀后脱除溶剂,升温至130℃反应1h,冷却后即可。全球涂料网了解到,纳米蒙脱土改性环氧树脂也可提高环氧树脂的耐热性能和阻燃性能。

 

3、结语   

耐高温的聚合物品种很多,但要制备出各方面性能都能符合要求的粉末涂料,仍存在一定的困难和问题。

用环氧树脂经改性和选用适当的固化剂和颜填料,可以制得不同高温要求(200~600℃)的粉末涂料。

耐热环氧粉末涂料可广泛应用于家电产品:如烧烤炉、暖风机、大功率灯饰,以及机械设备的高温部分,如排烟管道、高温炉、石油化工装置、飞机、导弹,宇航设备等的涂装保护。

耐热环氧粉末涂料还可用于电气绝缘材料方面的涂覆。采用溴化环氧树脂或加入适当的阻燃剂,还可作为阻燃粉末涂料使用。

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