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涂料文集

耐热涂料的原材料选择和配方设计

时间:2009-04-16 08:18:14 来源: 作者:孙慧编辑 点击:
沈孝忠 王兆安 ( 山东乐化业股份有限公司,山东昌乐 262412)  田玉廉 ( 青岛油厂 266032)        摘要:介绍了树脂颜料及填料的选择对耐热涂料性能的影响,给出了参考配方及耐热涂料技术指标。     关键词 耐热涂料;有机硅树脂;颜填料     0 引言     耐热涂料一般指温度 200 ℃ 以上,膜不变色、 不脱落,仍能保持适当的物理机械性能的涂料。近几年来,随着耐热涂料的应用领域不断拓展,逐渐赋于其某些新的功能,例如装饰性、耐候性和防腐性。市场发展趋势是 300℃ 以下的耐热涂料要求更多的是装饰性,如光泽、色相等;而 300 ℃ 以上的耐热涂料,对防腐性、耐候性的要求更高,特别是一些室外 的大型耐热设施。     耐热涂料种类很多,其中以有机硅耐热涂料应用最为广泛,因为有机硅树脂的 Si — O 键与无机硅酸盐相同,有很好的耐热性和耐久性,同时有机硅树 脂中又含有Si — C键,具有有机化合物的可溶性和 绝缘性,兼具无机化合物和有机化合物的特性。纯有机硅清可耐 200 ~ 250~C ,以有机硅树脂为基料加人金属粉、耐热填料、玻璃料配制的涂料可耐温 300 ~ 700 ℃ 。     1 树脂的耐热性     高聚物受热裂解属均裂游离基反应,因此对高聚物的耐热稳定性,分子中的共价键起决定作用: Ssi — C , 290 kJ / mol ; C — C , 347 kJ / mol ; C — O , 351 kJ / mol; Si —O , 443 . 6 kJ / mol 。     以 C — C 键构成的普通高聚物,受热氧化断裂 为低分子,而有机硅高聚物中硅原子所连接的烃基 受热氧化后生成 Si —O — Si 键,而Si —O — Si 键主要在 350℃ 才开始断裂,在此温度下一般的有机高聚物已全部裂解,从而失去其使用功能。 Si —O — Si 键对硅原子上连接的烃基受热氧化起屏蔽作用,随烃基大小及性质有所不同,如苯基、乙烯基比甲基的耐热性 好。在有机硅树脂中,有机基一般为苯基 (Ph) 和甲基 (Me) ,通常 Ph / Me 为 0 . 5 / 1 。 DOW 公司 804 和 805 有 机硅树脂的 Ph / Me 值分别为 0 . 4 / 1 . 0 和 1 . 1 / 1 . 0 。 我们对两种丙烯酸树脂和 8 种有机硅树脂在 200 ~ 700 ℃ 不同温度下测算其热失重值,为耐热涂 料选择合适的基料提供基本依据。    称取 (3 ~ 6)g 液体树脂,在 120 ~ 140℃ 烘干至恒重 (10 h 左右 ) ,然后在不同高温条件下烘烤 ( 烘箱及马弗炉 ) ,烘烤时间 (4 ~ 5)h ,再测其失重数据 ( 表 1) 。 表 1 热失重实验数据 表 1 热失重实验数据 表 1 热失重实验数据     我们对两种热塑性丙烯酸树脂和两种有机硅树 脂的热失重曲线进行比较,见图 1 。由图 1 不难看 出,丙烯酸树脂在 200 ~ 300℃ 高温下,热失重急剧上 升,在 400℃ 之前分子结构已完全破坏。而有机硅树脂从 200 ~ 400℃ 热失重逐渐增大,但 400℃ 后,热失重逐渐放缓。 图 1 热失重曲线比较 图 1 热失重曲线比较 第 1/4 页 首页 下页 尾页 
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关键词: 选择材料涂料 
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