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无机耐高温涂料及无机耐高温涂料的制备方法与

日期: 2021-01-09 04:57         本文来源:菠菜论坛官网

  :桥梁、船舶、管道等钢铁建材的防锈漆按防锈机理主要分为物理覆盖性和电化学性防腐蚀两大类。前者靠成膜剂和其中加的入无机填料、颜料等,如铁红、云母、石墨等形成致密的漆膜,以阻止环境中腐蚀性物质的侵入;后者化学抑锈作用,加入铁红中的亚铁组分、铝粉、锌粉等能与侵入的水、空气、二氧化碳等发生化学作用,保护基体金属不被腐蚀。常用的商品钢铁防锈漆有铁红防锈漆和富锌防锈漆。这些防锈漆制造的关键技术是把含有各种防锈剂的成膜胶黏剂涂敷在金属材料表面形成高强度的保护涂膜。常见商品涂料主流的成膜剂多为有机高个子聚合物,如聚丙烯酸酯类、环氧树脂类、酚醛树脂类、聚氨酯类等。这些有机聚合物成膜剂的优点是对金属表面有足够的粘结强度,新旧材料施工方便,有一定的防锈效果。但是它们的突出缺点是耐侯性、耐高温性差,易老化龟裂和脱落,特别是涂料的制造和使用过程中对环境的污染。技术实现要素:有鉴如此,有必要提供一种无机耐高温涂料,旨在解决现有技术中提供的涂膜耐侯性、耐高温性差,易老化龟裂和脱落,特别是涂料的制造和使用过程中对环境的污染的问题。为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:本发明提供的一种无机耐高温涂料,所述无机耐高温涂料包括如下质量分数的物质:无机硅树脂60-80份、二氧化钛5-10份、云母粉5-15份、钨粉3-10份、改性碳化硅15-25份及分散剂1-3份。在一些较佳的实施例中,所述无机硅树脂为偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛溶胶的一种或者两者的混合物。在一些较佳的实施例中,所述钨粉粒径为80-100目。在一些较佳的实施例中,所述改性碳化硅通过下述方法制备:将300-340mL水、40-60gSiC微粉和0.8-2g硅烷偶联剂,在保护条件下升温至70-80℃并搅拌反应4-6h,得到反应产物;将所述反应产物真空抽滤,得到的抽滤产物溶于水中并进行超声分散、离心洗涤处理;将处理后的抽滤产物于100-120℃中干燥8-10h,冷却后得到所述改性碳化硅。在一些较佳的实施例中,所述分散剂为VXL6212。另外,本发明还提供了一种无机耐高温涂料的制备方法,包括下述步骤:将1-3份分散剂加入到60-80份无机硅树脂中,并搅拌分散,得到无机硅树脂分散液;将5-10份二氧化钛、5-15份云母粉、3-10份80-100目的钨粉、15-25份改性碳化硅依次加入到所述无机硅树脂分散液中,并搅拌分散,得到所述无机耐高温涂料。在一些较佳的实施例中,所述无机硅树脂为偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛溶胶的一种或者两者的混合物。在一些较佳的实施例中,所述钨粉粒径为80-100目。在一些较佳的实施例中,所述改性碳化硅通过下述方法制备:将300-340mL水、40-60gSiC微粉和0.8-2g硅烷偶联剂,在保护条件下升温至70-80℃并搅拌反应4-6h,得到反应产物;将所述反应产物真空抽滤,得到的抽滤产物溶于水中并进行超声分散、离心洗涤处理;将处理后的抽滤产物于100-120℃中干燥8-10h,冷却后得到所述改性碳化硅。在一些较佳的实施例中,所述钨粉粒径为80-100目。本发明采用上述技术方案,能够实现下述有益效果:本发明提供的无机耐高温涂料,包括:无机硅树脂60-80份、二氧化钛5-10份、云母粉5-15份、钨粉3-10份、改性碳化硅15-25份及分散剂1-3份,本发明提供的无机耐高温涂料选用无机硅树脂和无毒耐高温颜料,及金属钨粉及碳化硅等填料,使得制备得到的涂料具有高硬度,附着力、耐热性、耐磨性、防腐防锈性、耐水、化学品好,可耐1650℃高温。本发明提供的无机耐高温涂料的制备方法,由于不添加有机溶剂,单组分配方,施工方便,环保无毒。本发明提供的无机耐高温涂料,可适用于发夹、厨具、家用电器的高温部位、烧烤用具,军工航天器等表面涂装。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。一方面,本发明提供的无机耐高温涂料,包括如下质量分数的物质:无机硅树脂60-80份、二氧化钛5-10份、云母粉5-15份、钨粉3-10份、改性碳化硅15-25份及分散剂1-3份。在一些较佳的实施例中,所述无机硅树脂为偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶和纳米二氧化钛溶胶的一种或者两者的混合物。具体地,所述无机硅树脂为深圳市科维新材有限公司生产的KW-5009。可以理解,由于KW-5009主要成分为特种偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶的混合物,具有超强的附着力,在金属基材上可达0级,柔韧性好,固化后成膜硬度高,可达8H,耐老化性能好,使用期限可达50年,与颜填料相容性好。在一些较佳的实施例中,所述钨粉粒径为80-100目。在一些较佳的实施例中,所述分散剂为VXL6212。在一些较佳的实施例中,所述改性碳化硅通过下述方法制备:将300-340mL水、40-60gSiC微粉和0.8-2g硅烷偶联剂,在保护条件下升温至70-80℃并搅拌反应4-6h,得到反应产物;将所述反应产物真空抽滤,得到的抽滤产物溶于水中并进行超声分散、离心洗涤处理;将处理后的抽滤产物于100-120℃中干燥8-10h,冷却后得到所述改性碳化硅。可以理解,由于碳化硅具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,在航天航空、电子、化工等领域有着广泛的应用。然而,SiC纳米粉体粒径小、表面能高、易团聚,很难实现均匀分散。因此,在使用前需要对其进行改性处理,更好地实现其均匀分散。本发明提供的无机耐高温涂料选用无机硅树脂和无毒耐高温颜料,及金属钨粉及碳化硅等填料,使得制备得到的涂料具有高硬度,附着力、耐热性、耐磨性、防腐防锈性、耐水、化学品好,可耐1650℃高温。另一方面,本发明提供的一种无机耐高温涂料的制备方法,包括下述步骤:将1-3份分散剂加入到60-80份无机硅树脂中,并搅拌分散,得到无机硅树脂分散液;将5-10份二氧化钛、5-15份云母粉、3-10份80-100目的钨粉、15-25份改性碳化硅依次加入到所述无机硅树脂分散液中,并搅拌分散,得到所述无机耐高温涂料。在一些较佳的实施例中,所述无机硅树脂为偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶。具体地,所述无机硅树脂为深圳市科维新材有限公司生产的KW-5009。可以理解,由于KW-5009主要成分为特种偶联剂改性的纳米二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶的混合物,具有超强的附着力,在金属基材上可达0级,柔韧性好,固化后成膜硬度高,可达8H,耐老化性能好,使用期限可达50年,与颜填料相容性好。在一些较佳的实施例中,所述钨粉粒径为80-100目。在一些较佳的实施例中,所述分散剂为VXL6212。在一些较佳的实施例中,所述改性碳化硅通过下述方法制备:将300-340mL水、40-60gSiC微粉和0.8-2g硅烷偶联剂,在保护条件下升温至70-80℃并搅拌反应4-6h,得到反应产物;将所述反应产物真空抽滤,得到的抽滤产物溶于水中并进行超声分散、离心洗涤处理;将处理后的抽滤产物于100-120℃中干燥8-10h,冷却后得到所述改性碳化硅。可以理解,由于碳化硅具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数小、热导率大、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性,在航天航空、电子、化工等领域有着广泛的应用。然而,SiC纳米粉体粒径小、表面能高、易团聚,很难实现均匀分散。因此,在使用前需要对其进行改性处理,更好地实现其均匀分散。可以理解,本发明提供的无机耐高温涂料的制备方法,由于不添加有机溶剂,单组分配方,施工方便,环保无毒。本发明提供的无机耐高温涂料,可适用于发夹、厨具、家用电器的高温部位、烧烤用具,军工航天器等表面涂装。以下结合详细实施例对本发明提供的无机耐高温涂料进行详细说明。实施例一1.碳化硅的制备(1)在三口圆底烧瓶中加入300mL水、50gSiC微粉和0.8g硅烷偶联剂,在氮气保护条件下升温至80℃并搅拌反应4h。(2)反应结束后,产物趁热真空抽滤,抽滤产物溶于水中超声分散20min,离心洗涤。(3)于120℃烘箱中干燥8h,冷却后待用。2.无机耐高温涂料的制备(1)将1份分散剂加入到60份无机硅树脂中,500转搅拌分散10min。(2)将5份二氧化钛、15份云母粉、3份80目的钨粉、15份改性的碳化硅依次加入到无机硅树脂分散液中,1000转搅拌分散30min,即得到本发明涂料。测试结果:项目标准国标指标技术参数粘度GB/T1723-9310-15S(涂-4杯、25℃)光泽GB/T1743-79(60°)平光附着力GB/T9286-881级(马口铁)硬度GB/T6739-867H以上(视不同颜色)耐高温性1650℃X0.5H漆膜无变化耐盐水性GB/T1763-79(甲法)2.5Hr×60℃不起泡、脱落、耐磨性RCA纸带机测试》1000次实施例二1.碳化硅的制备(1)在三口圆底烧瓶中加入340mL水、40gSiC微粉和2g硅烷偶联剂,在氮气保护条件下升温至70℃并搅拌反应6h。(2)反应结束后,产物趁热真空抽滤,抽滤产物溶于水中超声分散20min,离心洗涤。(3)于100℃烘箱中干燥10h,冷却后待用。2.无机耐高温涂料的制备(1)将1份分散剂加入到80份无机硅树脂中,500转搅拌分散10min。(2)将10份二氧化钛、15份云母粉、10份100目的钨粉、25份改性的碳化硅依次加入到无机硅树脂分散液中,1000转搅拌分散30min,即得到本发明涂料。实施例三1.碳化硅的制备(1)在三口圆底烧瓶中加入320mL水、60gSiC微粉和1g硅烷偶联剂,在氮气保护条件下升温至75℃并搅拌反应5h。(2)反应结束后,产物趁热真空抽滤,抽滤产物溶于水中超声分散20min,离心洗涤。(3)于110℃烘箱中干燥8h,冷却后待用。2.无机耐高温涂料的制备(1)将2份分散剂加入到70份无机硅树脂中,500转搅拌分散10min。(2)将8份二氧化钛、10份云母粉、5份90目的钨粉、20份改性的碳化硅依次加入到无机硅树脂分散液中,1000转搅拌分散30min,即得到本发明涂料。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页123

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