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摘　要 : 制备了两种不同配方的有机硅耐高温涂料 , 通过反射红外和热失质量研究了其涂层在不同温度下的化学成分变化 , 用扫描电镜和显微镜研究了涂层在不同温度下的形貌特征 , 提出了有机硅耐高温涂料“二次成膜”物质是低熔点玻璃粉的机理。     关键词 : 耐高温涂料 ; 有机硅 ; 二次成膜 ; 低熔点玻璃粉     0 　引　言     随着科学技术 , 尤其是国防科技等尖端技术的不断发展 , 人们对耐高温涂料的性能和施工宽容度提出了越来越高的要求 , 不仅要求涂料在高温下具有优良的耐热性 , 而且要求涂料能在室温固化、室温以上连续成膜。因此 , 有机硅耐高温涂料应运而生 [ 1 ] 。    有机硅耐高温涂料主要应用在炼钢高炉和军用飞行器上 [ 2 ] , 近年来由于市场的拉动 , 发展较快。有机硅耐高温涂料一般是采用有机硅树脂及改性有机硅树脂作为基料 [ 3 ] , 配以各种耐高温颜填料和低熔点玻璃粉。使用时需加入室温固化催化剂。     有机硅耐高温涂料的耐高温机理有两种。有人认为 [ 4 ] , 室温下 , 在交联剂和室温固化催化剂的作用下 , 有机硅树脂首先交联成膜。随着温度的不断升高 , 有机硅树脂中的有机基团如甲基、苯基将逐渐分解。在 350 ℃ 以上 , 有机硅树脂就完全分解成无机硅氧交联结构 , 使有机硅耐高温涂料“二次成膜” ; 也有人认为 [ 5 ] , 有机硅耐高温涂料在高温下会转化成釉 , 形成一层陶瓷层 , 即“二次成膜”。而本文制备的有机硅耐高温涂料在升温过程中 , 先形成一层松散的 SiO 2 层 , 当到达玻璃粉熔点后 , 玻璃粉开始熔化成膜 , 替代有机硅树脂对颜填料起到粘附作用 , 使耐高温涂料“二次成膜” , 对基材起到高温隔热防腐作用。本文的有机硅耐高温涂料体系中二次成膜物质是低熔点玻璃粉。笔者认为 , 对于有机硅耐高温涂料来说 , 不同的体系有不同的“二次成膜”机理。     1 　试验部分     1. 1 　主要原料及规格     基料 : 苯甲基硅树脂 : 固含量为 50% , 蓝星公司 , 工业级 ; 偶联剂 : KH - 550, 工业级 ; 交联剂 : 钛酸酯 , 工业级 ; 溶剂 : 二甲苯 , 工业级 ; 颜填料 : 三氧化二铬、云母粉、滑石粉、二氧化锰、硬脂酸铝、低熔点玻璃粉 ( 43 ℃ ) , 均为工业级。     1 . 2 　实验方法与工艺     1. 2. 1 制漆     将颜填料及适量溶剂加入树脂基料中 , 用球磨机研磨成符合细度要求的浆料 , 加入偶联剂、交联剂 , 分散 , 过滤 , 即得成品。     1. 2. 2 制板     将上述浆料刷涂到经处理过的马口铁板或钢板上 , 晾干备用。     1. 2. 3 高温处理     将上述刷涂有耐高温涂料的马口铁板或钢板置于箱式电炉中 , 采用程序升温的方法升温至一定温度 , 取出并冷却至室温后 , 进行性能测试和分析。     1. 3 　仪器和设备    箱式电阻炉 , S - 2 . 5 - 12, 天津市中环试验电炉有限公司 ; 热失质量分析仪 , TGS - 2, PERKIN - EL 2 MER 公司 ; Nexus 670 型傅里叶变换红外光谱仪 ; 扫描电镜 , 250MK 3, CAMBR IGEE 公司     2 　结果与讨论     2. 1 　涂料配方     本文在大量实验的基础上 , 筛选出 2 个具有代表性的配方。表 1 给出了这两种典型的配方。     2. 2 　涂层的反射红外分析 　　图 1 是采用配方 2 所制备的有机硅耐高温涂料在不同处理温度后的涂层的红外反射光谱图。其中 765 cm - 1 对应于 CH 3 Si 的特征吸收峰 , 694 cm - 1 是 C 6 H 5 Si 的特征吸收峰 , 而 1 010 cm - 1 则是 SiOSi 基团的特征吸收峰。从图中可以明显的看到 , 随着处理温度的不断提高 , 765 cm - 1 和 694 cm - 1 处的 2 个吸收峰不断减小 , 直到 600 ℃ 基本消失。这一现象说明 , 在 200 ℃ 以后有机硅树脂的甲基、苯基等有机基团开始缓慢分解。温度越高 , 分解速度越快。到 600 ℃ 左右时 , 这些基团已基本分解完全。另外从图 1 还可以发现 , 1 010 cm - 1 处对应的 SiOSi 基团的吸收峰也同时随着处理温度的增加而不断减小 , 说明该涂层在高温下并没有形成无机硅氧交联结构 , 即不存在前述的无机硅氧交联的“二次成膜”机理 , 此时的涂层呈现松散的 SiO 2 结构。 表 1 涂料基本配方 图 1 配方 2 耐高温有机硅涂料的涂层的反射红外光谱图    第 1/2 页　首页　下页　尾页 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”