耐高温粉末涂料及其助剂
2024/07/24
耐高温粉末涂料一般是指涂膜在200℃以上不变色或变色少、不脱落、仍能保持适当物理性能的涂料。通常情况下，耐高温粉末涂料主要由耐高温树脂、耐高温颜料、耐高温填料以及特效助剂组成；因其突出的耐高温性能而广泛应用于化工、石油、冶金、航空等行业，近几年用于烧烤炉、暖风机、大功率灯饰、暖气管道、热风炉、消音器、烘箱、高温炉、摩托车排烟管、烟囱等多种耐高温设备的用量逐步在增多。
常规粉末涂料一般在10—15min@180—200℃条件下固化成膜，属于热固性涂料，其涂层形成网状交联结构，所以较热塑性涂料的耐热性能有一定的提高。通过对环氧型、环氧/聚酯混合型、聚酯/TGIC型等粉末涂料的耐热实验表明，这些涂层基本都能够在低于150℃的条件下长期使用，但是在高于250℃的环境中，涂层则表现出失光、附着力下降、涂层脆化、柔韧性降低、粉化等破坏现象，使得涂层失去对底材的保护作用。
从聚合物热稳定性来讲，耐热聚合物与分子结构有关，分子结构是性能的剧本基本数据，一般聚合物是有千万个碳子，或C-N,C-O原子，以共价键互联结而行成的。
要提高聚合物的耐热性，就要降低分子自由度和增加分子的分解活化能，在降低分子自由度方面，就要降低聚合物分子主链的柔韧性，增加聚合物分子主链的刚性，或主链上引进环状结构，以提高聚合物熔点。为避免弱键的行成，需要挑选键能较强和较稳定的原子团作为主链成分。其途径除了引入双健，三键，芳环，杂环外，还用其他元素部分或全部取代碳原子团作为主链，即合成无机聚合物，因为无机系的键比有机系的键能高，因此耐热性也高。
有代表性的耐热聚合物是：有机硅聚合物，有机氟聚合物，如道康宁的有机硅树脂6016 2333，瓦克的604，耐260-300高温的纯聚酯树脂为南方的6700B,擎天的8303，光华的7701等等
目前应用最为广泛的耐热树脂主要有有机硅氧键为主链，由于其键能高，因而具有高的氧化稳定性，并且有机硅树脂能够在涂层表面生成稳定链的保护层，减轻了对聚合物内部的影响，有机硅树脂在耐热涂料中具有广泛的应用，通常有机硅树脂的应用和选择因素如下：
—侧基对热稳定性的顺序：苯基＞甲基＞乙基＞丙基＞丁基＞己基；
—二氧化硅含量影响涂料耐温性能；
—硅烷醇含量影响硅树脂交链密度；
—TG影响涂料的储存性和喷涂性。
依据耐温要求和使用时间来选择添加有机硅树脂种类和用量，目前BBQ较常用的耐高温粉末涂料在350℃左右，而排气管及散热器所需耐温在500℃左右，且对耐候盐雾有较高的要求。不同的耐温涂料需要对树脂和耐温色料以及耐温填料进行正确的选择，同样对已不同的耐温需求，也需要对材质进行不同的前处理，如铁系磷化、镀、喷砂等。
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