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(dāng)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(jī)、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(shí)驗(yàn)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(hù)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(jìn)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以提高聚合物熔點(diǎn)。為避免弱鍵的行成，需要挑選鍵能較強(qiáng)和較穩(wěn)定的原子團(tuán)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(tuán)作為主鏈，即合成無機(jī)聚合物，因?yàn)闊o機(jī)系的鍵比有機(jī)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(jī)硅聚合物，有機(jī)氟聚合物，如道康寧的有機(jī)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(jī)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(jī)硅樹脂能夠在涂層表面生成穩(wěn)定鏈的保護(hù)層，減輕了對聚合物內(nèi)部的影響，有機(jī)硅樹脂在耐熱涂料中具有廣泛的應(yīng)用，通常有機(jī)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(jī)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(jìn)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(jìn)行不同的前處理，如鐵系磷化、鍍、噴砂等。

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