CN106047159B - 一种基于有机硅树脂的耐高温材料 - Google Patents

一种基于有机硅树脂的耐高温材料 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于有机硅树脂的耐高温材料，由质量份的以下成分组成：有机硅树脂20～75份，无机填料5～40份，耐高温金属材料0～35份，固化剂0～10份；溶剂0～20份。所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂、改性硅树脂和苯基硅树脂。本发明通过有机硅树脂与其他不同功能的无机物混合在一起，这些无机组分与有机硅树脂在高温下发生物理粘合及化学的分子或原子间的键合作用，涂布形成的薄膜具有一体化结构。本发明提出的材料具有的耐高温性超过了现有的有机硅树脂耐受温度的程度，克服了有机硅树脂在高温下分解而性能失效的缺陷。

Description

一种基于有机硅树脂的耐高温材料
技术领域
本发明属于有机材料组合物领域，具体涉及一种含有有机硅树脂的耐高温材料。
背景技术
有机硅树脂即聚有机硅氧烷，通常情况下具有交联的网状分子结构，在250℃下具有较为稳定的性质。因其较为稳定的耐热性质、及，有机硅树脂可用作绝缘漆、浸渍漆、防腐涂料，金属保护涂料，建筑工程防水防潮涂料等。
如上式所示(式中R1为H或烃基,R2和R3为甲基或苯基)，有机硅树脂分子主要通过Si-O键结合，通常硅树脂的耐热性取决于硅原子上连接的有机基团，当硅原子上连接的是甲基CH3-时，硅树脂在350℃左右分解；而当硅原子上连接的是苯基时，硅树脂在400℃左右分解。要制备耐热超过400℃以上的耐高温涂料，必须把硅树脂与其它无机或有机成分混合搭配，这些混合物在高温下会发生物理和化学作用，形成耐高温涂层。
发明内容
针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种基于有机硅树脂的耐高温材料，该材料可以耐400℃以上的高温，可以用在工业设备、交通车辆的涂装或粘接上。
本发明的第二个目的是提出所述耐高温材料的应用。
为实现本发明的目的的技术方案为：
一种基于有机硅树脂的耐高温材料，由质量份的以下成分组成：有机硅树脂20～75份，无机填料5～40份，耐高温金属材料0～35份，固化剂0～10份；分散剂0～20份。
所述有机硅树脂为多甲基苯基硅树脂、苯基硅树脂和改性硅树脂中的一种，所述改性硅树脂为用环氧、聚酰亚胺、酚醛中的一种或多种基团改性的有机硅树脂。
上述硅树脂均市购可得，例如CG862、DC997、XT-802、1053、1056等牌号。
本发明所述的质量份为本领域技术人员常用的质量单位，例如可以是克，千克，吨，或为了操作方便自定的质量单位。在同一个配方中，“份”表示的单位质量相同。
其中，所述无机填料为石墨粉、云母氧化铁粉、滑石粉、氧化铁粉、玻璃粉、铜铬黑、钛镍黄、钛铬棕、钴蓝、钴绿中的一种或多种。
上述的无机填料中，氧化铁粉、铜铬黑、钛镍黄、钛铬棕、钴蓝、钴绿主要起到添加颜色的作用，使本材料体系用于设备构件的涂装；所选用的填料具有耐高温、化学性质稳定的特点，可保证涂层或胶粘的稳定。云母氧化铁起到填充涂层孔隙的作用。
作为本发明的优选技术方案之一，所述无机填料包括5～15份云母氧化铁粉和5～40份玻璃粉；其他可包括颜料类的无机填料。云母氧化铁为黑紫色薄片状结晶粉末，其化学稳定性好，附着力强；玻璃粉化学性质稳定，硬度好，但是在液态体系中容易沉降。云母氧化铁和玻璃粉加入到有机硅树脂中，互相配合，得到的材料体系性质稳定，涂层致密；在不额外添加耐高温金属材料的情况下可耐600℃高温不脱落。
其中，所述无机填料的粒度为200目～1250目，所述耐高温金属材料的粒度为200目～1250目。
其中，所述耐高温金属材料为金属粉或合金粉，选自不锈钢粉、镍粉、锌粉、铜粉、铁粉、铝粉、银粉中的一种或多种。
本发明的另一优选技术方案为，所述耐高温金属材料为8～15份不锈钢粉，和/或8～15份铝粉。
其中，所述固化剂为KH550，KH560、KH570、间苯二胺，聚酰胺、酚醛胺、T31、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或两种。所述粘度调节剂为膨润土、凸凹棒土、蒙脱土、硅藻土中的一种或多种。
本发明所述的耐高温材料，可用本领域常规的制备方法制得，例如可通过以下方法制备：有机硅树脂20～75份，无机填料5～40份，耐高温金属材料0～35份混合，搅拌均匀。
或，通过以下方法制备而得：有机硅树脂20～75份，无机填料5～40份，耐高温金属材料0～35份混合，搅拌均匀；在涂装或粘接施工之前加入溶剂和/或固化剂。
本材料体系中，溶剂的作用是调节粘度，所以可以完全不加入。根据涂装的方式不同，粘度有不同的要求，加入的溶剂在1～20份之间不等。施工中可加固化剂，也可不加固化剂采用高温固化。其固化方法为本领域公知的技术手段。
本发明所述的耐高温材料在表面涂装和粘接中的应用。
其中，所述用于涂装或粘接的基材混凝土、金属、陶瓷、耐火材料等。其中金属包括合金、钢铁等。
本发明的有益效果在于：
本发明通过有机硅树脂与其他不同功能的无机物混合在一起，这些无机组分与有机硅树脂在高温下发生物理粘合及化学的分子或原子间的键合作用，涂布形成的薄膜具有一体化结构。本发明提出的材料具有的耐高温性超过了现有的有机硅树脂耐受温度的程度，克服了有机硅树脂在高温下分解而性能失效的缺陷。
本发明提出的材料可用作耐热涂料和耐热粘合等材料，具有广泛的应用。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不应用来限制本发明的范围。实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规技术手段。
实施例1：
原料：把50g(树脂的质量含量为50％，中昊晨光1053)的甲基苯基硅树脂与10克滑石粉、0.3g膨润土、17.5克不锈钢粉(粒度400目，下同)和16.4克铝粉(粒度400目，下同)混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度为涂-4杯40秒(25℃)。
上述混合物中加1份KH550，然后搅拌混合均匀，然后用刷子涂装到喷砂钢板的表面，干燥后的涂层的厚度在30±10μm。该试件放在在马弗炉里，升温至550℃，保持该温度16小时，涂层仍保持良好。
试件在-40℃(置于冰柜中)，保持该温度冷冻16小时，涂层仍保持良好。该涂层耐盐雾500小时。
同样的原料，涂装时也可不加固化剂，在200℃温度下经2小时固化，得到涂层。
实施例2：
原料：把50g苯基硅树脂(树脂质量含量为50％，夏士XT-802)与10克滑石粉、0.5g份膨润土、17.5克不锈钢粉(粒度400目)和16.4克铝粉(粒度400目)混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度为涂-4杯40秒(25℃)。
上述混合物中加2份KH560，然后搅拌混合均匀，然后用刷子涂装到喷砂钢板表面，干燥后的涂层的厚度在30±10μm。该试件放在在马弗炉里，升温至600℃，保持该温度烧16小时，涂层仍保持良好。
试件在-50℃保持该温度冷冻16小时，涂层仍保持良好。
涂层耐盐雾500小时。
实施例3
把50g的甲基苯基硅树脂(树脂质量含量为50％，中昊晨光CG862)与10克云母氧化铁粉、0.5克膨润土、15克玻璃粉和10克钴蓝粉混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度为涂-4杯45秒(25℃)。该混合物具有鲜艳的蓝色。
按照和实施例1相同的方法制备试件，该试件放在在马弗炉里，升温至550℃，保持该温度烧16小时，涂层仍保持良好。
试件在-50℃保持该温度冷冻16小时，涂层仍保持良好。
实施例4
把50g苯基硅树脂(树脂质量含量为50％，夏士XT-802)与10克云母氧化铁粉、0.5份膨润土、15克的玻璃粉和10克钴蓝粉混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度为涂-4杯45秒(25℃)。该混合物具有鲜艳的蓝色。
上述混合物中加1.5份KH570，然后搅拌混合均匀，用辊涂的方法涂装在喷砂钢板试件上，该试件放在在马弗炉里，升温至650℃，保持该温度烧16小时，涂层仍保持良好。
试件在-40℃(置于冰柜中)保持该温度冷冻16小时，涂层仍保持良好。
实施例5
把50g苯基硅树脂(树脂质量含量为50％，夏士XT-802)与10克铝粉、10克云母氧化铁粉、0.5克膨润土、15克玻璃粉和10克钴蓝粉混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度为涂-4杯45秒(25℃)。该混合物具有鲜艳的蓝色。
上述混合物中加2份KH550，然后搅拌混合均匀，用辊涂的方法涂装喷砂钢板试件，该试件放在在马弗炉里，升温至750℃，保持该温度烧16小时，涂层仍保持良好。
试件在-50℃(置于干冰中)保持该温度冷冻16小时，涂层仍保持良好。涂层耐盐雾500小时。
实施例6
把50g苯基硅树脂(树脂浓度为50％，夏士XT-802)与4克铝粉、10克云母氧化铁粉、0.5g膨润土、15克玻璃粉和10克钴蓝粉混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度为涂-4杯45秒(25℃)。该混合物具有鲜艳的蓝色。
上述混合物中加2份KH560，然后搅拌混合均匀，用辊涂的方法涂装喷砂钢板试件，该试件放在在马弗炉里，升温至700℃，保持该温度烧16小时，涂层有少部分剥落，在700℃烧8小时时查看，涂层没有剥落。
试件在-50℃(置于干冰中)保持该温度冷冻16小时，涂层仍保持良好。涂层耐盐雾500小时。
虽然，上文中已经本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种基于有机硅树脂的耐高温材料，其特征在于，把50质量份苯基硅树脂与10质量份铝粉、10质量份云母氧化铁粉、0.5质量份膨润土、15质量份玻璃粉和10质量份钴蓝粉混合，搅拌均匀，所得混合物的粘度在25℃下检测为涂-4杯45秒；该混合物具有鲜艳的蓝色；所述苯基硅树脂的质量含量为50％，为夏士XT-802；
上述混合物中加2质量份KH550，然后搅拌混合均匀。
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