CN107267029A - 一种耐高温热障粉末涂料、制备方法及其喷涂方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐高温热障粉末涂料、制备方法及其喷涂方法。提供了一种方便加工，有效隔离热源，降低工件表面温度的耐高温热障粉末涂料、制备方法及其喷涂方法。包括如下重量份的组分：环氧树脂50‑70份、有机硅树脂50‑90份、固化剂7‑10份、砂纹剂0.6‑2份、包膜云母粉5‑15份、空心微珠5‑15份、纳米氧化锆10‑20份、耐温颜料2‑5份。本发明中的粉末涂料有环氧树脂、有机硅树脂、固化剂、砂纹剂、包膜云母粉、空心玻璃微珠、纳米氧化锆、耐温颜料按一定的比例混合加工而成。本发明中的粉末涂料用于热端部件表面的高温防护，通过把热端部件与其工作附近的热源隔离，来降低工件表面温度，从而提高使用寿命。

Description

一种耐高温热障粉末涂料、制备方法及其喷涂方法
技术领域
本发明涉及涂料，尤其涉及一种耐高温热障粉末涂料、制备方法及其喷涂方法。
背景技术
随着科技的高速发展，社会对环保的重视，人们对节能减排日益需求,使得高能耗，高污染、高VOC排放的陶瓷涂料的逐渐被环保友好型涂料替换。对强化传热、提高耐温效率等技术提出了更高的要求。现有技术中的热障粉末涂料使用寿命低、耐热性差，容易造成物体表面的损伤。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种方便加工，有效隔离热源，降低工件表面温度的耐高温热障粉末涂料、制备方法及其喷涂方法。
本发明的技术方案是：包括如下重量份的组分：
所述环氧树脂为酚醛环氧树脂。
所述有机硅树脂为球型有机硅树脂。
所述固化剂为环氧固化剂。
所述砂纹剂为。
所述包膜云母粉为微片状结构，粒径为100-300nm。
所述空心微珠为纳米空心玻璃，其粒径为20-50nm。
所述耐温颜料为金红石型钛白粉、铜铬黑、钴蓝、钛铬黄中的一种或多种。
一种耐高温热障粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份称取环氧树脂、有机硅树脂、固化剂、砂纹剂、包膜云母粉、空心微珠、纳米氧化锆和耐温颜料置入高速混合机充分进行混合，得到预混料；
S2、预混料经双螺杆挤出机均匀熔融挤出并压片；
S3、片料经ACM磨研磨，利用旋风分离器将超微粒部分除去，160目过筛包装即可。
一种耐高温热障粉末涂料的喷涂方法，包括以下步骤：
S1、打磨物体，使其表面粗化；
S2、将物体用水冲洗，去除表面的灰尘及油污并及时烘干；
S3、喷涂：将物体通过链板送入喷涂设备的喷枪位置处，设定静电高压为80-90kV、静电电流15-25μA、流速压力为0.25-0.55MPa、供粉桶流化压力为0.05-0.10MPa、喷枪口至物体的距离为100-200mm、链板输送速度为4.5-5.0m/min，利用在喷枪和物体之间的电场力吸附粉末到达物体表面，形成一层厚度在50-120μm的涂层；
S4、固化：将物体送入固化装置内，设定固化温度为200-300℃、固化时间为20-30min；
S5、冷却：将固化后的物体冷却至10-20℃；
S6、在物体的涂层表面涂抹尼龙胶黏剂，将玻璃纤维粉末与耐高温热障粉末混合，重复步骤S3-S5，喷涂步骤完毕。
本发明中的粉末涂料有环氧树脂、有机硅树脂、固化剂、砂纹剂、包膜云母粉、空心玻璃微珠、纳米氧化锆、耐温颜料按一定的比例混合加工而成。本发明中的粉末涂料用于热端部件表面的高温防护，通过把热端部件与其工作附近的热源隔离，来降低工件表面温度，从而提高使用寿命。
具体实施方式
本发明包括如下重量份的组分：
所述环氧树脂为酚醛环氧树脂；物化性能好，粘结性好。
所述有机硅树脂为球型有机硅树脂；耐候性好，提高涂层使用周期。
所述固化剂为环氧固化剂。
所述砂纹剂为聚四氟乙烯。
所述包膜云母粉为微片状结构，耐温性好，粒径为100-300nm；提高耐磨性。
所述空心微珠为纳米空心玻璃，热导率较低，其粒径为20-50nm；导热系数低，流动性好，有利于组分的混合。
所述纳米氧化锆，其热导率低、抗腐蚀、与高温合金热膨胀匹配、与基材结合强度，其粒径为20-30nm；实现耐高温、耐磨损、耐腐蚀性。
所述耐温颜料为金红石型钛白粉、铜铬黑、钴蓝、钛铬黄中的一种或多种。
一种耐高温热障粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份称取环氧树脂、有机硅树脂、固化剂、砂纹剂、包膜云母粉、空心微珠、纳米氧化锆和耐温颜料置入高速混合机充分进行混合，得到预混料；
S2、预混料经双螺杆挤出机均匀熔融挤出并压片；
S3、片料经ACM磨研磨，利用旋风分离器将超微粒部分除去，160目过筛包装即可。
一种耐高温热障粉末涂料的喷涂方法，包括以下步骤：
S1、打磨物体，使其表面粗化(使物体表面粗糙度不低于5级即大于6.3μm)，提高涂膜附着力，同时达到除锈的目的；
S2、将物体用水冲洗，去除表面的灰尘及油污并及时烘干；
S3、喷涂：将物体通过链板送入喷涂设备的喷枪位置处，设定静电高压为80-90kV、静电电流15-25μA、流速压力为0.25-0.55MPa、供粉桶流化压力为0.05-0.10MPa、喷枪口至物体的距离为100-200mm、链板输送速度为4.5-5.0m/min，利用在喷枪和物体之间的电场力吸附粉末到达物体表面，形成一层厚度在50-120μm的涂层；
S4、固化：将物体送入固化装置(如烘箱)内，设定固化温度为200-300℃、固化时间为20-30min；
S5、冷却：将固化后的物体冷却至10-20℃；
S6、在物体的涂层表面涂抹尼龙胶黏剂，将玻璃纤维粉末与耐高温热障粉末混合(两者的重量份数比为2:1)，重复步骤S3-S5，喷涂步骤完毕。
玻璃纤维粉末的加入提高了热障涂层的柔软度，可防止器件划伤损坏热障涂层，同时玻璃纤维的混入降低了整个涂层的生产成本；
本发明中的涂层包括基层和表层，基层先附着在物体的表面，再将热障粉末涂料和玻璃纤维粉末混合形成表层，两者制件通过尼龙胶黏剂连接，胶黏可靠，提高耐热性。这样，表层不仅具有耐热性，而且，玻璃纤维粉末降低了涂层脆性，避免涂层的划伤、损坏；玻璃纤维粉末进一步提高了表层的耐热性，起到高温防护，从而，提高涂层的使用寿命。
实施例1
本发明包括如下重量份的组分：
加工方法为：将原材料按一定重量份数充分进行混合均匀熔融挤出并压片成半成品研磨，利用旋风分离器将超微粒部分除去，160目过筛包装即可。
涂膜性能测试结果：固化条件220℃/15min；涂膜外观平整，均匀；抗正反冲击50KG/cm，硬度2H，附着力0级。
实施例2
本发明包括如下重量份的组分：
加工方法为：将原材料按一定重量份数充分进行混合均匀熔融挤出并压片成半成品研磨，利用旋风分离器将超微粒部分除去，160目过筛包装即可。
涂膜性能测试结果：固化条件200℃/30min；涂膜外观平整，均匀；抗正反冲击55KG/cm，硬度2H，附着力0级。
实施例3
本发明包括如下重量份的组分：
加工方法为：将原材料按一定重量份数充分进行混合均匀熔融挤出并压片成半成品研磨，利用旋风分离器将超微粒部分除去，160目过筛包装即可。
涂膜性能测试结果：固化条件220℃/30min；涂膜外观平整，均匀；抗正反冲击50KG/cm，硬度2H，附着力0级。
本发明成品为粉末，便于包装和长途运输，储存时间长。通过粉末涂料替代陶瓷涂料，可以降低反应温度，降低能耗。
本发明中的耐高温热障涂提高了物体表面热障效率，降低体系温度，将耐高温热障涂料涂布在发动机、烧烤工具、化工设备或实验设备上可以提高器件的表面工作温度和使用寿命。

Claims (10)

1.一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述有机硅树脂为球型有机硅树脂。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述固化剂为环氧固化剂。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述砂纹剂为聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述包膜云母粉为微片状结构，粒径为100-300nm。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述空心微珠为纳米空心玻璃，其粒径为20-50nm。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温热障粉末涂料，其特征在于，所述耐温颜料为金红石型钛白粉、铜铬黑、钴蓝、钛铬黄中的一种或多种。
9.一种根据权利要求1所述的耐高温热障粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量份称取环氧树脂、有机硅树脂、固化剂、砂纹剂、包膜云母粉、空心微珠、纳米氧化锆和耐温颜料置入高速混合机充分进行混合，得到预混料；
S2、预混料经双螺杆挤出机均匀熔融挤出并压片；
S3、片料经ACM磨研磨，利用旋风分离器将超微粒部分除去，160目过筛包装即可。
10.一种权利要求1所述的耐高温热障粉末涂料的喷涂方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、打磨物体，使其表面粗化；
S2、将物体用水冲洗，去除表面的灰尘及油污并及时烘干；
S3、喷涂：将物体通过链板送入喷涂设备的喷枪位置处，设定静电高压为80-90kV、静电电流15-25μA、流速压力为0.25-0.55MPa、供粉桶流化压力为0.05-0.10MPa、喷枪口至物体的距离为100-200mm、链板输送速度为4.5-5.0m/min，利用在喷枪和物体之间的电场力吸附粉末到达物体表面，形成一层厚度在50-120μm的涂层；
S4、固化：将物体送入固化装置内，设定固化温度为200-300℃、固化时间为20-30min；
S5、冷却：将固化后的物体冷却至10-20℃；
S6、在物体的涂层表面涂抹尼龙胶黏剂，将玻璃纤维粉末与耐高温热障粉末混合，重复步骤S3-S5，喷涂步骤完毕。
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