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182-0079-2075有机硅涂料是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架,不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称,是以有机硅聚合物或其改性聚合物为主要成膜物质的涂料,具有优良的耐热、耐寒、耐电晕、耐辐射、憎水、耐沾污、耐化学腐蚀、电绝缘性和弹性等特殊性能,近年来在产品的改性及应用上得到了迅速发展。
耐高温涂料通常是指可长期承受 200 ℃ 以上温度,漆膜不开裂、不脱落,仍具有一定物理化学性能,使被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料。
目前,市场上应用最广泛的是有机硅耐高温涂料,以其大面积施工工艺性能良好、成本低、耐温效果显著、耐氧化等诸多优点受到人们的青睐,被广泛用于航空发动机、高温管道、高温炉、建筑幕墙的装饰及防护等领域。
有机硅耐高温涂料的分类
根据成膜树脂的不同,有机硅耐高温涂料可以分为纯有机硅耐高温涂料、改性有机硅耐高温涂料和有机-无机复合耐高温涂料。
纯有机硅耐高温涂料
纯有机硅树脂通常是用氯硅烷和烷氧基硅烷为原料通过水解缩合反应制备而成,通过改变单体官能团的数目和选择不同的取代基可制备出不同聚合度、支化度、交联度的有机硅树脂。
改性有机硅耐高温涂料
有机硅树脂Si—O键极性大,容易在亲电试剂或亲核试剂的攻击下发生分子链的断裂,故有机硅树脂对化学品药品的稳定性不佳,耐溶剂性能差。此外,纯有机硅树脂机械强度、附着力和耐水性均不理想,为了克服上述缺点常用其他树脂进行改性。
目前常用的改性树脂主要有聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。必须指出的是上述改性树脂会显著降低有机硅耐高温涂料的耐热性能。另外,由于有机硅树脂与其他树脂的溶解度参数相差较大,简单的物理共混容易造成改性效果差、两相分离的情况,因此一般采用化学方法进行改性。
有机-无机复合耐高温涂料
采用溶胶-凝胶法将无机材料和有机硅树脂进行复合可以生成有机-无机复合材料,这种复合材料不仅综合了无机材料的高硬度、耐磨、耐高温和耐溶剂等性能,还兼具有机材料良好的柔韧性。
颜填料对涂层耐温性能的影响
颜填料对有机硅耐高温涂料的性能具有重要影响,添加适合的耐温颜填料可以大幅度提升涂层的综合性能。常用的耐高温颜料主要为金属氧化物,如钛白粉、铜铬黑、钴蓝、钛铬棕等,填料主要是硅酸盐材料,如云母粉、滑石粉、高岭土、硅微粉等。
另外,为了提升涂层的防腐性能,常添加诸如铝粉、锌粉、锶黄、磷酸锌等防锈颜料。颜填料在研磨过程和高温下会与有机硅树脂发生化学反应,如云母粉、滑石粉、高岭土等硅酸盐填料表面带有少量羟基,能与有机硅树脂的官能基反应,金属及其氧化物可对上述反应起催化作用,在主链中形成金属硅氧烷结构,进一步提升涂层的耐热性能。
随着科学技术的发展,有机硅耐高温涂料受到越来越广泛的应用,对涂料性能的要求也越来越高;而且随着人们环保意识的逐渐增强,涂料也将朝着低污染、绿色环保型方向发展。
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