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    作者：沈孝忠1,王兆安1,田育廉2

    (1.山东乐化漆业股份有限公司,潍坊262411　2.青岛海建制漆股份有限公司,266043)

    有机硅耐高温涂料广泛应用于工业窑炉、蒸汽管道、烟囱等高温设施。随着国民经济持续高速发展,耐高温涂料的市场愈加广阔,但目前耐高温涂料技术标准还不完善,施工应用也不尽规范。因此,一些耐高温涂料的使用效果并不理想。

    室外大型高温设施,往往选用常温干燥的耐高温涂料,很多情况下,耐高温涂料施工后,其设备并未及时进入高温运行状态,而要经过一段时间(有时长达数月之久),在此期间,耐高温涂料的主要功能不是耐热而是作为一种普通涂料起保护、装饰功能。如果施工不当,受日晒、雨淋等环境因素影响,一些高温设施尚未投入运行,已是锈痕斑斑。

    汽车、摩托车排烟管等部件所涂的耐高温涂料,常处于常温、高温和水洗冲刷交替状态。冷热交替和计有机硅耐高温涂料的配方时,须综合考虑漆膜的机械性能、耐热性能及防腐防锈性能要求,才能满足不断发展的市场要求。

1　试验部分

1.1　天然曝晒对耐高温涂料的性能影响

    选取200～500℃各种有机硅耐高温涂料8个样品,每个样品分别刷涂一道和二道,制得2种样板,以便观察漆膜厚度对防腐性能的影响。样板经室温干燥8ｄ后,进行天然曝晒。时间:2003年9月25日至10月28日,此期间经过2场大雨,平均气温在20℃以上,曝晒33ｄ取回样板。按耐温等级进行耐高温试验,烘烤15ｈ,待样板冷却至室温,检测机械性能及耐水性。结果如表1所示。



　　经过1个月的曝晒及阴雨天气,大多数有机硅耐高温涂料漆膜光泽及耐高温后的附着力都没变化,漆膜无锈蚀,仅涂一道漆的耐500℃的铝粉漆,样板有条状生锈,可能由于漆膜太薄所致。由表1可看出,耐200～300℃的各色有机硅耐高温涂料,由于添加部分改性树脂,常温干燥性能较好,曝晒对漆膜的耐高温后的机械性能影响不大;耐400℃以上的耐高温涂料,漆膜常温干燥性能不好,曝晒后漆膜性能受到一定影响,耐冲击性差;另外,耐高温涂料漆膜不宜太厚,以免影响漆膜的机械性能。干膜厚度30～40μｍ为宜。

1.2　防锈颜料对耐高温涂料防腐蚀性能的影响

    以耐400℃黑无光耐高温涂料为例,选取3种不同的防锈颜料,在其他组分和颜基比相同的情况下(Ｐ∶Ｂ=1∶1.2),试验观察防锈颜料对耐高温涂料防腐性能的影响。其涂料配方列于表2。



　　以片状颜料(1)、防锈颜料(2)、防锈颜料(3)分别制漆。漆膜采用2种干燥方式:Ａ组为常温干燥96ｈ,Ｂ组为在400℃烘烤11ｈ。Ａ、Ｂ两组样板同时进行耐3%盐水试验,结果如表3所示。



　　样板1在常温干燥条件下,有较好的耐盐水性,但是经过高温烘烤后,耐盐水性能下降。说明这种片状颜料在常温干燥后的漆膜中,起到了很好的屏蔽防渗透作用,但漆膜经过长时期高温烘烤,部分成膜物质遭到破坏,这种片状颜料耐水分的渗透性大大下降,导致耐高温涂料的防腐蚀效果不好。样板2和3,在常温干燥的条件下,其耐盐水性能并不理想,但在耐高温烘烤后,和基材有良好的附着力,其耐盐水性大大提高。

2　防腐蚀性能的检测评价方法

    在涂料性能的检测方法中,最简便的方法是耐盐水试验。考虑到环境因素,检测有机硅耐高温涂料的防腐性能,本实验采取高温、常温和耐45℃的3%盐水交替循环的检测方法。检测过程为:耐高温14ｈ,常温6ｈ,耐45℃、3%盐水4ｈ为1个循环。耐高温涂料试验配方列于表4。

 

　　以耐300℃铁红有机硅高温涂料为例,分别选用3种防锈颜料配制涂料(Ｐ∶Ｂ=1∶1),涂刷2道,漆膜厚度30～40μｍ。采取2种干燥方式,Ａ组常温干燥9ｄ,Ｂ组在300℃烘烤14ｈ。将2组样板同时进行循环试验,结果见表5。



　　试验表明,采取高温、常温、耐盐水交替循环的检测方法,能比较全面地了解耐高温涂料的综合耐久性。以上检测结果,说明防锈颜料的选用对耐高温涂料的防腐性能有很大影响。

3　结　语

    (1)选用有机硅耐高温涂料,要充分注意应用环境及腐蚀因素,且从涂料施工到高温运行间隔时间不宜太长。在配方设计中添加耐高温型防锈颜料,可以提高有机硅耐高温涂料的耐久性和防腐蚀性。

    (2)高温、常温、耐盐水交替循环试验方法,对检测有机硅耐高温涂料的防腐蚀性能,简单易行可操作性强,可以判断、检验有机硅耐高温涂料的综合性能。作为一种检测手段和方法还需积累经验和数据,不断完善。

    (3)有机硅耐高温涂料漆膜不宜太厚,30～40μｍ较为合适。在高温情况下,有机硅树脂支链和主链不同程度遭到破坏发生断裂,断裂处形成新的活化中心,与颜填料在基材表面发生系列的物理-化学反应,使有机硅氧烷和硅酸盐等无机组分联结起来,从而保证了有机硅耐热涂料的优异性能。漆膜过厚机械性能下降。有机硅树脂具有优良的耐候性,配以适当的防锈颜填料,可满足有机硅耐高温涂料的长期耐候性和防腐蚀要求。