耐熱粉末涂料配方及性能特點(diǎn)
用不同種類環(huán)氧樹脂,或加以改性,并選用適當(dāng)?shù)墓袒瘎┖皖佁盍?,可以制備成性能比較全面的耐熱(200~600℃)粉末涂料。
前言
耐熱粉末涂料是指能長期經(jīng)受200℃以上高溫,涂膜不變色、不破壞,仍能保持適當(dāng)物理力學(xué)性能的保護(hù)性粉末涂料。
有機(jī)硅粉末涂料的耐熱性能比較高,但其價(jià)格高,初期外觀及機(jī)械性能不太好,固化溫度高,而且要獲得長期耐400°以上高溫的涂膜相當(dāng)困難。
環(huán)氧樹脂本身的耐熱性能雖然比有機(jī)硅樹脂差,但是它的性能比較全面;通過改性和加入適當(dāng)?shù)墓袒瘎┘邦佁盍?,同樣可以得到較好的耐熱性能。因此,耐熱環(huán)氧粉末涂料得到廣泛的應(yīng)用。
1、耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求
1.1耐熱性
耐熱性是重要的性能指標(biāo),有些產(chǎn)品不一定長期在某一高溫下使用,因此,耐熱性又可分為長期和短期兩種。
根據(jù)使用對象及其它方面的性能要求,選擇恰當(dāng)?shù)母男原h(huán)氧樹脂,固化劑和顏填料,才能達(dá)到價(jià)廉物美的目的。
1.2機(jī)械性能
包括初期和后期的機(jī)械性能。由于固化劑和顏填料的選用上受到一定的限制,其機(jī)械性能比一般粉末涂料的要求可略為降低;但后期機(jī)械性能不能降低太多,這點(diǎn)是很重要的。
1.3防腐性能(包括耐化學(xué)性能)
環(huán)氧樹脂的防腐性能比較好,因此,環(huán)氧粉末涂料完全能達(dá)到這方面的要求。
1.4外觀
包括平整度、光澤,顏色等性能。平整度可根據(jù)使用對象不同而有所區(qū)別。一般應(yīng)允許有輕微的桔皮。光澤大都要求平光和亞光,這是完全可以達(dá)到的。
至于顏色,特別是淺顏色,要做到一點(diǎn)不變比較困難??蛇m當(dāng)加入抗氧劑和受阻胺等加以解決。
1.5貯存穩(wěn)定性
由于不是高溫快固,而且選用樹脂的Tg較高,因此貯存穩(wěn)定性應(yīng)該是沒有問題的。
2、耐熱環(huán)氧粉末涂料的原料
2.1環(huán)氧樹脂種類的選擇
一般采用雙酚A環(huán)氧樹脂。其它耐熱性好的環(huán)氧樹脂有:
(1)雙酚A酚醛環(huán)氧
溶點(diǎn)65℃,環(huán)氧當(dāng)量201,Tg=224℃;綜合性能良好。
結(jié)構(gòu)式為:
(2)萘環(huán)酚醛型環(huán)氧
熔點(diǎn)110~115℃,環(huán)氧當(dāng)量240~275,Tg=300℃。熔融粘度低,粘結(jié)力強(qiáng)。
結(jié)構(gòu)式為:
(3)二型環(huán)氧[YX-4020H(日本油化シエ/C)]
結(jié)構(gòu)式為:
2.2環(huán)氧樹脂的改性
2.2.1有機(jī)硅樹脂改性
聚硅氧烷改性環(huán)氧樹脂,既能降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力,又能增加環(huán)氧樹脂的柔韌性和耐高溫性能。
通過聚硅氧烷的活性端基(Si—OH,—NH2,烷氧基等)與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基、羥基反應(yīng),生成嵌段高聚物。
例如,將環(huán)氧樹脂的環(huán)己酮溶液與活性有機(jī)硅的溶液加入三口燒瓶中,加入催化劑三乙酰丙酮鋁,升溫至回流溫度,反應(yīng)完成后,減壓蒸出溶劑;
即得有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂。將環(huán)氧樹脂與甲基基硅樹脂機(jī)械混合,也可達(dá)到改性的目的。例如:
甲基基硅樹脂粉(100~250目)100份;環(huán)氧樹脂(100~250目)45份;鉛玻璃粉(熔點(diǎn)450℃,200~400目)150份;Fe2O3(1μm)3份,所得粉末涂料能經(jīng)受500~700℃高溫不剝落。
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2.3納米填料改性環(huán)氧樹脂
用硅偶聯(lián)劑通過原位分散聚合法制備的納米SiO2環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,對環(huán)氧樹脂起到較好的增強(qiáng)增韌作用;并提高了環(huán)氧樹脂的耐熱性能。
納米SiO2改性環(huán)氧樹脂制備方法:在攪拌狀態(tài)下將已烘干的納米SiO2加到有偶聯(lián)劑的丙酮溶液中,然后用超聲波處理30min。
將該溶液和環(huán)氧樹脂攪拌均勻后脫除溶劑,升溫至130℃反應(yīng)1h,冷卻后即可。全球涂料網(wǎng)了解到,納米蒙脫土改性環(huán)氧樹脂也可提高環(huán)氧樹脂的耐熱性能和阻燃性能。
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3、結(jié)語 ??
耐高溫的聚合物品種很多,但要制備出各方面性能都能符合要求的粉末涂料,仍存在一定的困難和問題。
用環(huán)氧樹脂經(jīng)改性和選用適當(dāng)?shù)墓袒瘎┖皖佁盍希梢灾频貌煌邷匾螅?00~600℃)的粉末涂料。
耐熱環(huán)氧粉末涂料可廣泛應(yīng)用于家電產(chǎn)品:如燒烤爐、暖風(fēng)機(jī)、大功率燈飾,以及機(jī)械設(shè)備的高溫部分,如排煙管道、高溫爐、石油化工裝置、飛機(jī)、導(dǎo)彈,宇航設(shè)備等的涂裝保護(hù)。
耐熱環(huán)氧粉末涂料還可用于電氣絕緣材料方面的涂覆。采用溴化環(huán)氧樹脂或加入適當(dāng)?shù)淖枞紕?,還可作為阻燃粉末涂料使用。