CN108129952A - 一种耐高温涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及一种耐高温涂料及其制备方法，按重量份计，其原料组成包括：环氧树脂25～30份，聚苯并咪唑15～20份，耐高温无机非金属化合物6～8份，耐高温填料20～25份，固化剂1～3份，溶剂10～20份，硅烷偶联剂1～3份，本发明采用溶剂型涂料体系，解决了水性涂料体系填料难以分散、稳定性差，涂料膜层耐水、耐候性较差等问题；本发明中采用硅烷偶联剂对耐高温填料和耐高温无机非金属化合物的表面进行修饰改性，从而使得制备涂料具有表面稳定性好，防腐、阻气、阻水等性能好，并且使用寿命长，该涂料不会发生起泡、龟裂、泛白和脱层等问题。

Description

一种耐高温涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及一种耐高温涂料及其制备方法。
背景技术：
"耐高温涂料":指近几年发展起来的一种、反射热光型、工期短、见效快的功能性涂料。耐高温漆从特性原理分类主要有三种，隔绝传导型耐高温涂料、反射型耐高温涂料和辐射型耐高温涂料。在耐高温涂料中，填料的选择十分重要，不同种类的填料其保温隔热效果不同，且填料的粒径对隔热透光性能影响很大。
目前研究较为广泛的纳米耐高温涂料是水性和溶剂型涂料体系，它们是以纳米氧化物ATO(锑掺杂二氧化锡)或其他纳米级氧化物为填料，聚氨酯或聚丙烯酸树脂为成膜物质的复合型涂料。水性涂料体系通常以水性聚氨酯或聚丙烯酸树脂为基体树脂，掺混入纳米氧化物制备而来，其隔热效果显著，透光性较好且环保低污染，市场效应良好，但是水性涂料体系存在着以下几点不足：(1)纳米氧化物在水溶液中很难分散，易于团聚和沉降；(2)由于选用的树脂不具有良好的耐水、耐老化等性能，涂料使用周期过短；(3)由于水性聚氨酯树脂的局限性，涂膜沾污问题比较难以解决，从而给玻璃的清洗带来了很大的麻烦。
发明内容：
本发明克服现有技术的缺陷，采用溶剂型涂料体系，解决了水性涂料体系填料难以分散、稳定性差，涂膜耐水、耐候性较差等问题。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种耐高温隔热涂料，按重量份计，其原料组成包括：环氧树脂25～30份，聚苯并咪唑15～20份，耐高温无机非金属化合物6～8份，耐高温填料20～25份，固化剂1～3份，溶剂10～20份，硅烷偶联剂1～3份。
本发明中加入耐高温无机非金属化合物可以提高涂料的耐高温性能，本发明选用的耐高温无机非金属化合物为碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅中的任意一种或两种以上的组合，这些耐高温无机非金属化合物具有导热系数小，绝缘性能好并且重量较轻的优点。
本发明中，加入耐高温填料可提高涂料的耐高温性能，本发明中的耐高温填料包括纳米氧化锡、稀土氧化物。
本发明中，所述的固化剂为胺类固化剂，具体的为固化剂为低分子聚酰胺、脂肪二胺或芳香族多胺，该固化剂可显著提高涂料的耐磨力和附着力性能
本发明中，所述的稀土氧化物为氧化镨、氧化钕、氧化钇或氧化镧的一种或多种，本发明中不对稀土氧化物各组分比例限制。
本发明中，所述的溶剂为甲苯或二甲苯或其混合物，本发明中不对溶剂各组分进行比例限制，选用甲苯或二甲苯或其混合物能够使得上述各物质在溶剂中充分均匀混合，提高涂料的质量。
本发明中，所述的硅烷偶联剂为KH-570，硅烷偶联剂是由硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得，它实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料化学结合的反应基团及与有机质材料化学结合的反应基团，可在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”，采用硅烷偶联剂对耐高温填料和耐高温无机非金属化合物的表面进行修饰改性，以制备分散均匀稳定的涂料，本发明所用的硅烷偶联剂没有特殊限制，可直接购买市场上常见的硅烷偶联剂，本发明中使用的硅烷偶联剂购买于广州市龙铠化工有限公司。
本发明中还公开一种耐高温涂层的制备方法，包括以下步骤：
一：准确称量各个组份；
二：将耐高温填料混合均匀后放入高温炉进行煅烧；
三：煅烧之后，待冷却至室温，取出，与耐高温无机非金属化合物和聚苯并咪唑一同混合放入球磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.3-1um；
四：将步骤三研磨后形成的粉料放入搅拌机中，并加入环氧树脂、溶剂、硅烷偶联剂混合均匀，然后加入固化剂，均匀搅拌，即得到耐高温涂层复合材料。
本发明中，所述的步骤四中搅拌速度为：600r/min的速度搅拌120min；
本发明中，所述的步骤二中煅烧温度为700℃，煅烧时间为2h。
本发明中使用的高温炉、球磨机和搅拌机均没有特殊要求，选用市场上常见的高温炉、球磨机和搅拌机即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明采用溶剂型涂料体系，解决了水性涂料体系填料难以分散、稳定性差，涂料膜层耐水、耐候性较差等问题；
2、本发明中采用硅烷偶联剂对耐高温填料和耐高温无机非金属化合物的表面进行修饰改性，从而使得制备涂料具有表面稳定性好，防腐、阻气、阻水等性能好，并且使用寿命长，该涂料不会发生起泡、龟裂、泛白和脱层等问题；
3、本发明中的耐高温涂料是以多种耐高温无机非金属化合物及耐高温填料复合制备而成，具有优良的耐高温性能和耐磨性能，是一种非常理想的耐高温涂层材料。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种耐高温隔热涂料，其原料组成包括：环氧树脂25kg，聚苯并咪唑15kg，耐高温无机非金属化合物6kg，耐高温填料20kg，固化剂1kg，溶剂10kg，硅烷偶联剂1kg。
实施例2：
一种耐高温隔热涂料，其原料组成包括：环氧树脂30kg，聚苯并咪唑20kg，耐高温无机非金属化合物8kg，耐高温填料25kg，固化剂3kg，溶剂20kg，硅烷偶联剂3kg。
其中：耐高温无机非金属化合物为碳化硼；
耐高温填料为纳米氧化锡、稀土氧化物；
稀土氧化物为氧化镨；
溶剂为甲苯；
固化剂为低分子聚酰胺。
实施例3：
一种耐高温隔热涂料，其原料组成包括：环氧树脂30kg，聚苯并咪唑20kg，耐高温无机非金属化合物8kg，耐高温填料25kg，固化剂3kg，溶剂20kg，硅烷偶联剂3kg。
所述的耐高温涂层的制备方法，包括以下具体步骤：
一：准确称量各个组份；
二：将耐高温填料混合均匀后放入高温炉进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为2h；
三：煅烧之后，待冷却至室温，取出，与耐高温无机非金属化合物和聚苯并咪唑一同混合放入球磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.3-1um；
四：将步骤三研磨后形成的粉料放入搅拌机中，并加入环氧树脂、溶剂、硅烷偶联剂混合均匀，然后加入固化剂，均匀搅拌，搅拌速度为：600r/min的速度搅拌120min，即得到耐高温涂层复合材料。
实施例4：
实施例4和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：环氧树脂25kg，聚苯并咪唑15kg，耐高温无机非金属化合物6kg，耐高温填料20kg，固化剂1kg，溶剂10kg，硅烷偶联剂1kg。
实施例5：
实施例5和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：环氧树脂27kg，聚苯并咪唑17kg，耐高温无机非金属化合物7kg，耐高温填料23kg，固化剂2kg，溶剂15kg，硅烷偶联剂2kg。
对比实施例1：申请号CN201410521835.1，一种耐高温涂层复合材料及其制备方法中制备得到的材料，本对比例属于水性涂料体系。
采用GBT 1767-1979、GB-T6753.3-86、GB/T 1733-93标准分别对实施例3～5和对比实施例1中制备得到的原料进行耐候性、稳定性以及耐水性进行检测，进检测见过如表1所示：
表1
项目 耐候性 稳定性 耐水性
实施例3 0 10 不失光变色
实施例4 0 10 不失光变色
实施例5 0 10 不失光变色
对比例1 1 8 失光、起皮
其中耐候性中0～5分别对应无变化；很轻微，刚可察觉；轻微，明显察觉；很明显察觉；有较大变化；有剧烈变化；
稳定性中：10完全悬浮，与色漆的原始状态比较，没有变化；8，有明置的沉降触感并且在调刀上出现少量的沉积油料。6，有明显沉降的颜料块。4，以调刀的自重不能落到容器的底部。
由以上数据可以看出，本发明中提供的耐高温涂料的耐候性、稳定性以及耐水性明显好于传统的水性涂料体系涂料。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种耐高温隔热涂料，其特征在于：按重量份计，其原料组成包括：环氧树脂25～30份，聚苯并咪唑15～20份，耐高温无机非金属化合物6～8份，耐高温填料20～25份，固化剂1～3份，溶剂10～20份，硅烷偶联剂1～3份。
2.根据权利要求1所述的耐高温隔热涂料，其特征在于，所述的耐高温无机非金属化合物为碳化硼、碳化硅、氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的耐高温隔热涂料，其特征在于，所述的耐高温填料为纳米氧化锡、稀土氧化物。
4.根据权利要求1所述的耐高温隔热涂料，其特征在于，所述的固化剂为胺类固化剂。
5.根据权利要求4所述的耐高温隔热涂料，其特征在于，稀土氧化物为氧化镨、氧化钕、氧化钇或氧化镧的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的耐高温隔热涂料，其特征在于，所述的溶剂为甲苯或二甲苯或其混合物。
7.根据权利要求1所述的耐高温隔热涂料，其特征在于，固化剂为低分子聚酰胺、脂肪二胺或芳香族多胺。
8.根据权利1～7任一所述的耐高温涂层的制备方法，其特征在于：
一：准确称量各个组份；
二：将耐高温填料混合均匀后放入高温炉进行煅烧；
三：煅烧之后，待冷却至室温，取出，与耐高温无机非金属化合物和聚苯并咪唑一同混合放入球磨机进行研磨，至粉料的平均粒径为0.3-1um；
四：将步骤三研磨后形成的粉料放入搅拌机中，并加入环氧树脂、溶剂、硅烷偶联剂混合均匀，然后加入固化剂，均匀搅拌，即得到耐高温涂层复合材料。
9.根据权利要求8所述的耐高温涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤四中搅拌速度为：600r/min的速度搅拌120min。
10.根据权利要求8所述的耐高温涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中煅烧温度为700℃，煅烧时间为2h。
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