一种耐高温涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 16:02:58|

322|

起点商标网

本发明涉及涂料加工领域，特别是涉及一种耐高温涂料及其制备方法。
背景技术：
：涂料是用不同的施工工艺涂覆在被保护或被装饰的物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。耐高温涂料一般是指温度在200℃以上漆膜不变色、不脱落、仍能保持适当的物理机械性能的涂料，使得被保护对象能够在高温环境下正常发挥作用的涂料，其广泛涂覆于高温管道、热交换器、高温炉、石油裂解设备、发动机部位及排气管等设备表面，用以防止钢铁等金属在高温下的热氧化腐蚀，在现代工业、军事、航天领域有着广阔的应用前景。现有的耐高温涂料大多是采用单一的有机耐高温或无机耐高温，来提高涂料的耐高温性，但是这样的耐高温涂料热稳定性差。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高温涂料及其制备方法，其耐高温涂料耐温性能优异。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种耐高温涂料，由以下重量份原料制成：有机硅树脂50～60份、纳米二氧化硅25～35份、纳米陶瓷颗粒30～40份、石墨3～8份、玻璃粉10～15份、滑石粉5～8份硅酸铝纤维7～12份、海藻酸钠5～15份、氯化钙0.5～1份、偶联剂5～10份、去离子水30～50份、成膜剂1～3份、分散剂0.8～1.5份和消泡剂0.5～1份。进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。进一步地，所述成膜剂为二丙二醇丁醚。进一步地，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。进一步地，所述分散剂为脂肪酰二乙醇胺。本发明还提供一种耐高温涂料，包括如下制备步骤：1)称取如下重量份的原料：有机硅树脂50～60份、纳米二氧化硅25～35份、纳米陶瓷颗粒30～40份、石墨3～8份、玻璃粉10～15份、滑石粉5～8份硅酸铝纤维7～12份、海藻酸钠5～15份、氯化钙0.5～1份、偶联剂5～10份、去离子水30～50份、成膜剂1～3份、分散剂0.8～1.5份和消泡剂0.5～1份，备用；2)取海藻酸钠溶于10～20份的去离子水中，再加入氯化钙、石墨与5～10份的纳米二氧化硅混匀，然后加入纳米陶瓷颗粒，在500～600rpm搅拌条件下，搅拌分散30～50min，得混合物a，备用；3)取有机硅树脂加入至20～30份的水中，然后加入偶联剂与20～25份的纳米二氧化硅混匀，得有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物，备用；4)将步骤2)中得到的混合物a与步骤3)中得到的有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物混匀，得初始涂料；然后向初始涂料中加入玻璃粉、滑石粉、硅酸铝纤维、成膜剂、分散剂和消泡剂，600～800rpm搅拌条件下搅拌分散20～60min，得耐高温涂料。本发明至少包括以下有益效果：1、本发明的氯化钙中的钙离子驱使海藻酸钠溶液交联成三维网状结构的凝胶，使得石墨与部分的纳米二氧化硅被包覆在凝胶内，纳米陶瓷颗粒填充在凝胶网络结构中；在极高温下，凝胶内的纳米二氧化硅与石墨的碳发生还原反应，从而吸收热量，提高耐高温性能；2、将纳米二氧化硅与有机硅树脂混合反应，纳米二氧化硅表面硅羟基和预涂料中的有机硅树脂中硅羟基发生脱水反应，使得硅氧键的数量明显增加，有效地增强涂料耐高温性，提升涂料机械性能；硅烷偶联剂起到分散作用，使得纳米二氧化硅均匀分散地与有机硅树脂反应；3、穿插有纳米陶瓷颗粒的凝胶与有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物混合，凝胶带动纳米陶瓷颗粒分散到有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物中，纳米陶瓷颗粒耐高温，进一步提高涂料耐高温性能，将有机耐温与无机耐温结合，使得有机耐温与无机耐温结合协同作用，极大地提高涂料的耐高温性，且增强热稳定性；4、硅酸铝纤维高温下不易变形，硅酸铝纤维穿插在凝胶与有机硅/纳米二氧化硅复合物网络结构中，起到支撑结构作用，避免网络结构在高温下发生崩塌，从而有效地增强的涂料的热稳定性；玻璃粉使得涂料致密，在高温下起到黏结剂作用，提高涂料附着力，滑石粉的加入改变涂料的线膨胀系数，提高涂料在高温下的防裂性能。具体实施方式以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例11)称取如下重量的原料：有机硅树脂50kg、纳米二氧化硅25kg、纳米陶瓷颗粒30kg、石墨3kg、玻璃粉10kg、滑石粉5kg硅酸铝纤维7kg、海藻酸钠5kg、氯化钙0.5kg、硅烷偶联剂5kg、去离子水30kg、二丙二醇丁醚1kg、脂肪酰二乙醇胺0.8kg和聚氧丙烯甘油醚0.5kg，备用；2)取海藻酸钠溶于10kg的去离子水中，再加入氯化钙、石墨与5kg的纳米二氧化硅混匀，然后加入纳米陶瓷颗粒，在500rpm搅拌条件下，搅拌分散30min，得混合物a，备用；3)取有机硅树脂加入至20kg的水中，然后加入硅烷偶联剂与20kg的纳米二氧化硅混匀，得有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物，备用；4)将步骤2)中得到的混合物a与步骤3)中得到的有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物混匀，得初始涂料；然后向初始涂料中加入玻璃粉、滑石粉、硅酸铝纤维、二丙二醇丁醚、脂肪酰二乙醇胺和聚氧丙烯甘油醚，在600rpm搅拌条件下搅拌分散20min，得耐高温涂料。实施例21)称取如下重量的原料：有机硅树脂55kg、纳米二氧化硅30kg、纳米陶瓷颗粒35kg、石墨5kg、玻璃粉12kg、滑石粉6kg硅酸铝纤维9kg、海藻酸钠10kg、氯化钙0.8kg、硅烷偶联剂7kg、去离子水40kg、二丙二醇丁醚2kg、脂肪酰二乙醇胺1kg和聚氧丙烯甘油醚0.6kg，备用；2)取海藻酸钠溶于15kg的去离子水中，再加入氯化钙、石墨与7kg的纳米二氧化硅混匀，然后加入纳米陶瓷颗粒，在550rpm搅拌条件下，搅拌分散40min，得混合物a，备用；3)取有机硅树脂加入至25kg的水中，然后加入硅烷偶联剂与23kg的纳米二氧化硅混匀，得有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物，备用；4)将步骤2)中得到的混合物a与步骤3)中得到的有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物混匀，得初始涂料；然后向初始涂料中加入玻璃粉、滑石粉、硅酸铝纤维、二丙二醇丁醚、脂肪酰二乙醇胺和聚氧丙烯甘油醚，在700rpm搅拌条件下搅拌分散30min，得耐高温涂料。实施例31)称取如下重量的原料：有机硅树脂58kg、纳米二氧化硅32kg、纳米陶瓷颗粒38kg、石墨6kg、玻璃粉14kg、滑石粉7kg硅酸铝纤维10kg、海藻酸钠12kg、氯化钙0.8kg、硅烷偶联剂7kg、去离子水45kg、二丙二醇丁醚3kg、脂肪酰二乙醇胺1.2kg和聚氧丙烯甘油醚0.8kg，备用；2)取海藻酸钠溶于18kg的去离子水中，再加入氯化钙、石墨与8kg的纳米二氧化硅混匀，然后加入纳米陶瓷颗粒，在580rpm搅拌条件下，搅拌分散45min，得混合物a，备用；3)取有机硅树脂加入至27kg的水中，然后加入硅烷偶联剂与24kg的纳米二氧化硅混匀，得有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物，备用；4)将步骤2)中得到的混合物a与步骤3)中得到的有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物混匀，得初始涂料；然后向初始涂料中加入玻璃粉、滑石粉、硅酸铝纤维、二丙二醇丁醚、脂肪酰二乙醇胺和聚氧丙烯甘油醚，在750rpm搅拌条件下搅拌分散50min，得耐高温涂料。实施例41)称取如下重量的原料：有机硅树脂60kg、纳米二氧化硅35kg、纳米陶瓷颗粒40kg、石墨8kg、玻璃粉15kg、滑石粉8kg硅酸铝纤维12kg、海藻酸钠15kg、氯化钙1kg、硅烷偶联剂10kg、去离子水50kg、二丙二醇丁醚3kg、脂肪酰二乙醇胺1.5kg和聚氧丙烯甘油醚1kg，备用；2)取海藻酸钠溶于20kg的去离子水中，再加入氯化钙、石墨与10kg的纳米二氧化硅混匀，然后加入纳米陶瓷颗粒，在600rpm搅拌条件下，搅拌分散50min，得混合物a，备用；3)取有机硅树脂加入至30kg的水中，然后加入硅烷偶联剂与25kg的纳米二氧化硅混匀，得有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物，备用；4)将步骤2)中得到的混合物a与步骤3)中得到的有机硅树脂/纳米二氧化硅复合物混匀，得初始涂料；然后向初始涂料中加入玻璃粉、滑石粉、硅酸铝纤维、二丙二醇丁醚、脂肪酰二乙醇胺和聚氧丙烯甘油醚，在800rpm搅拌条件下搅拌分散60min，得耐高温涂料。为了检测上述各实施例耐高温涂料的耐高温效果，取上述4组实施例的清洗剂进行下列检测：取实施例1～4制成的耐高温涂料分别涂装到同一马口铁板上，在室温下干燥7天，放入马费炉调到400℃，经过800h后取出，冷至室温，用放大镜观察涂层表面状况，测试涂层的性能。表1耐高温涂料测试实验结果表：耐高温性(400℃，800h)实施例1漆膜无起泡，无龟裂，无脱落实施例2漆膜无起泡，无龟裂，无脱落实施例3漆膜无起泡，无龟裂，无脱落实施例4漆膜无起泡，无龟裂，有脱落由表1可知，本发明的耐高温涂料耐高温性优异且热稳定性好。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。当前第1页1 2 3

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击【在线咨询】或添加微信【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。