有关耐高温环氧粉末建筑涂料
何德泉
引言:用不同种类环氧树脂,或进行改性,并采用合理的环氧固化剂和颜填料,能够制取成性能较为全方位的耐高温(200 ~600℃)静电粉末。
序言
耐高温静电粉末就是指能长时间承受200℃之上持续高温,涂层不变色、不毁坏,仍能维持适度物理力学性能的防御性静电粉末。
有机硅材料静电粉末的耐高温性能比较高,但其价格高,前期外型及机械设备性能不大好,固化温度高,并且要得到长期性耐400° 之上持续高温的涂层非常艰难。
环氧树脂自身的耐高温性能尽管比聚氨酯树脂差,可是它的性能较为全方位;根据改性和添加恰当的硬化剂及颜填料,亦是能够取得不错的耐高温性能。因而,耐高温环氧粉末建筑涂料获得普遍的运用。
1 耐高温环氧粉末建筑涂料的性能规定
1.1 耐热性
耐热性是最重要的性能指标值,有一些商品不一定长期性在某一高温下应用,因而,耐热性又可分成长期性和短期内二种。
依据使用对象以及它领域的性能规定,挑选适当的改性环氧树脂,环氧固化剂和颜填料,才可以做到物美价廉的目地。
1.2 机械设备性能
包含前期和后面的机械设备性能。因为环氧固化剂和颜填料的使用上得到一定的限定,其机械设备性能比一般静电粉末的规定可略为减少;但中后期机械设备性能不能降低过多,这一点是很重要的。
1.3 防腐蚀性能(包含耐溶剂性能)
环氧树脂的防腐蚀性能比较好,因而,环氧粉末建筑涂料彻底能做到这块的规定。
1.4 外型
包含平面度、光泽度,色调等性能。平面度可依据使用对象不一样而有所区别。一般应容许有略微的橘皮。
光泽度大多数规定鸿晨和哑光,这也是完全可以做到的。对于色调,特别是浅颜色,要保证一点不会改变较为艰难。可适度添加抗氧化剂和遇阻胺等加以解决。
1.5 存储可靠性
因为并不是持续高温快固,并且采用环氧树脂的Tg 较高,因而存储可靠性应该是没有问题的。
2 耐高温环氧粉末建筑涂料的原材料
2.1 环氧树脂类型的进行
一般选用双酚环氧树脂。其他耐热性好的环氧树脂有:
(1) 双酚酚醛树脂环氧树脂
熔点65℃,环氧树脂剂量201,Tg=224℃;综合性性能优良。化学结构式为:
(2) 萘环酚醛树脂型环氧树脂
溶点110~115℃,环氧树脂剂量240~275,Tg=300℃。熔化黏度低,粘结性强。
化学结构式为:
(3)二苯型环氧树脂[YX-4020H(日本油化シエ/C)]化学结构式为:
(4) 4-4’- 二羟基二苯甲烷气体四缩水甘油胺(TGDDM)[ELM434(日本斗山化工厂)]环氧树脂剂量117~134,最大Tg=240℃。
化学结构式为 :
2.2 环氧树脂的改性
2.2.1 聚氨酯树脂改性
硅氧烷改性环氧树脂,既可以减少环氧树脂的热应力,又能提升环氧树脂的柔软性和耐热性能。
根据硅氧烷的活力端基(Si—OH,—NH2,烷氧基等)与环氧树脂的环氧基、甲基反映,形成嵌段聚合物。
比如,将环氧树脂的环己酮水溶液与活力有机硅材料的二甲苯水溶液添加三口烧瓶中,添加金属催化剂三乙酰丙酮铝,提温至流回环境温度,反映完成后,缓解压力蒸出有机溶剂,即得有机硅材料改性环氧树脂。
将环氧树脂与羟基苯基有机硅树脂机械设备混和,也可做到改性的目地。比如:
所得的静电粉末能承受500~700℃持续高温不脱落。
2.2.2 iPhone氟苯( ** lamide)有机化合物改性
iPhone氟苯有机化合物的化学结构式为:
iPhone氟苯改性环氧粉末涂料配方及性能如下所示:
iPhone氟苯有机化合物 30 份
环氧树脂 70 份
线形甲脲醛树脂 50 份
二甲基咪唑 2 份
耐结团性 优良
前期弄断然后力/(kg·cm-2) 150
耐高温率*/% 80
*:试片经200℃置放1 000 h 后测量弄断然后力与前期弄断然后力之比。
2.3 纳米技术填料改性环氧树脂
用硅硅烷偶联剂根据原点分散聚合法配制的纳米技术SiO2环氧树脂复合材质,对环氧树脂具有不错的提高改性功效;并提高了环氧树脂的耐高温性能。
纳米技术SiO2 改性环氧树脂制备方法:在混合情况下将已风干的纳米技术SiO2 加进有硅烷偶联剂的甲苯溶液中,然后用超音波解决30 min。
将该水溶液和环氧树脂搅拌均匀后去除有机溶剂,提温至130℃反映1 h,降温后就可以。纳米技术蒙脱土改性环氧树脂也可提升环氧树脂的耐高温性能和阻燃性性能。
2.4 硬化剂的挑选
环氧固化剂的类型对环氧树脂的耐热性也是有非常大危害。一般来说,酸酐类环氧固化剂的耐热性不错。
相对比较通用性的硬化剂有下列几类:
(1) 均苯四甲酸酐(PMDA)溶点280℃,热变形温度290℃。
(2) 苯酮四酸二酐(BTDA)溶点227℃,热变形温度超过280℃。
(3) 偏苯三酐咪唑酯
其化学结构式为:
式中:R1——苯基,R2——氰甲基。
化学名称为:苄氰甲基-2- 苯基咪唑一偏苯三苯甲酸(商品名キュアゾ一ル2MZ-CNS,日本四国化为厂)。
(4) 硼脲醛树脂(FB脲醛树脂)
以硼酸溶液、硼沙,双酚和室内甲醛溶液为原材料,在NaOH催化反应下缩聚反应而成。其化学结构式为:
已商业化的F 系列产品环氧固化剂可让环氧树脂耐300~400℃持续高温,并且依然维持较高粘结强度。
2.5 颜填料的挑选
颜填料对环氧粉末建筑涂料的耐高温性能有较大的功效,采用合理的颜填料,能够显著提高环氧粉末建筑涂料的耐高温性能。
2.5.1 颜色的挑选
一般有机颜料的耐热性不错,基本上能够选用。黑色颜料可选用铬铜色浆(Sheperd Color 企业生产制造)。氧化铝粉耐热性也很好,但高温下易掉色;可事先用氟碳树脂作覆盖解决。
2.5.2 填料的挑选
一般无机物填料均有比较好的耐热性,在其中较为可用的是硅灰石粉粉(硫酸钙)和石英粉。二者可独立应用,也可按一定比例相互配合应用。
型号规格如:硅灰石粉粉Nyad M400(Nyco 企业),金云母Surorite 325 HK(澳大利亚Surorite 黑云母企业)。
六钛酸钾晶须也可选用,它除耐热性好外,还可提升涂膜的强度、耐磨性能,耐溶剂可靠性和耐老化,使用量为5%~30%。
2.5.3 低熔点玻璃粉
低熔点(400~500℃)氧化铝粉是由二氧化硅、氧化钠、氧化钾,氧化硼为原材料制取而成;其粒度在10 μm下列;
一般为中空球形;比例0.4,如国外PQ 企业制造的Q-Cell 7040S 等。需求量为10%~50%。还可添加少许夹层玻璃助熔剂。低熔点玻璃粉也可以用氟锆酸钡(BaZr2F10)替代。
3 耐高温环氧粉末涂料配方举例说明
(2)用偏苯三酐- 咪唑干固环氧粉末的秘方及性能如下所示:
4 结束语
耐热的高聚物种类许多,但是制取出各方面性能都能符合规定的静电粉末,仍具有一定的艰难和难题。
用环氧树脂经改性和采用合理的环氧固化剂和颜填料,能够制取不一样持续高温规定(200~600℃)的静电粉末。
耐高温环氧粉末建筑涂料可运用于电器产品:如烧烤炉子、电暖风机、功率大的照明灯饰,及其工业设备的持续高温一部分,如排油烟管道、高温电炉、石油化工设备设备、飞机场、巡航导弹,航宇机器设备等的喷涂维护。
耐高温环氧粉末建筑涂料还可用以电气绝缘原材料领域的涂敷。选用溴化环氧树脂或添加恰当的无卤阻燃剂,还可做为阻燃性静电粉末应用。
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