CN109705729A - 一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，属于特殊涂料技术领域。该涂料属于双组分体系，包括按质量百分含量计的组分：氟硅树脂20‑40、助剂0‑2、三聚磷酸铝2‑10、磷酸锌2‑10、煅烧高岭土1‑5、云母粉5‑15、陶瓷混合物10‑25、低熔点玻璃5‑15、搪瓷釉粉5‑15及余量的有机溶剂，固化剂为脂肪族聚异氰酸酯，该涂料可以采用喷涂、刷涂、辊涂等施工工艺，漆膜致密、丰满、硬度高、耐磨性好，可适用于500‑1350℃高温环境。
Description
技术领域
本发明属于特殊涂料技术领域，具体涉及一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料的制备方法。
技术背景
随着工业的发展，高温环境或超高温环境的应用越来越广泛，在高温环境下，钢铁中合金元素贫化，影响钢铁产品的质量和机械性能。特别是在高温氧化性气氛下则会加速钢铁设备的氧化腐蚀、影响其使用寿命。
在电力和石化行业，煤粉锅炉和循环流化床锅炉得到广泛的应用。其中水冷壁、省煤器、再热器等设备处于高温烟气的环境中，严重受到二氧化硫、硫化氢等气体的渗透腐蚀，极易造成设备的锈蚀穿孔，而且还受到烟气和粉尘的冲刷，致使设备严重磨损变薄，影响其正常使用。
有机-无机改性涂料，经过多年的发展，已经成为相当成熟的产品。但是多以有机硅树脂复合玻璃粉的体系，有机硅树脂由于si-o-si的存在，具有极好的耐温性能，并且其价格低廉，一直广泛受到很多涂料研究人员的青睐，但是其常温固化差，耐酸性，耐硫化氢、二氧化硫气体等渗透性较差，限制其应用范围。
发明内容
针对现存有机-无机改性耐高温涂料存在的一些弊端，本专利公开了一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料及其制备方法，该涂料主要采用氟硅树脂作为成膜物质，添加防锈颜料及多种陶瓷等作为填料，优化配比而成。
氟硅树脂是以有机氟碳与有机硅互穿网络而成，由于氟原子的引入，增强了涂层的抗渗透性，在高温下，低熔点非晶态玻璃熔融，填补有机相残留的孔隙，保证涂膜的连续性，随着温度的继续升高，搪瓷釉粉熔融，继续填补有机相残留的孔隙，形成一种连续的薄膜，将细分散且均匀分布的陶瓷颗粒包裹，陶瓷相呈孤岛状，这样的微观结构使得细分散脆性陶瓷相受到应力(机械应力、热应力)可以很好的传递给均匀的非晶态玻璃连续相，使应力分散，同时非晶态玻璃相由于包裹在陶瓷相上而得到强化，从而使整个金属陶瓷涂层具有良好的高温强度、抗冲击、抗热震性能。
1一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，其特征在于，按质量百分含量计的组分：氟硅树脂20-40、助剂0-2、三聚磷酸铝2-10、磷酸锌2-10、煅烧高岭土1-5、云母粉5-15、陶瓷混合物10-25、低熔点玻璃5-15、搪瓷釉粉5-15及余量的有机溶剂，固化剂为脂肪族聚异氰酸酯。
2根据权利要求1所一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述助剂包括分散剂KYK-108；消泡剂BYK-A530；流变助剂聚酰胺蜡；基材润湿机为Tego4100。
3根据权利要求1所一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述低熔点玻璃为熔点为450-550℃非晶态玻璃。
4根据权利要求1所一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述搪瓷釉粉为高温烧结后成黑色的搪瓷粉，且烧结温度为850-1150℃。
5根据权利要求1所一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述陶瓷混合物包括碳化硅、氧化锆、氮化硅、氮化硼、氧化铈，且混合比例为碳化硅∶氧化锆∶氮化硅∶氮化硼∶氧化铈＝10∶3∶5∶5∶0.8。
6根据权利要求1所一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述混合溶剂为二甲苯∶PMA∶乙酸丁酯＝5∶1∶3。
7根据权利要求1所一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述固化剂为拜耳N75或N3390中的一种或两种，更有选N3390。
主要原材料的规格和来源：
具体实施方法
本专利提供的一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，其各组分以及各组分的含量通过合理优化匹配，具有较高的耐酸、耐碱、涂层致密、抗渗透性强等综合性能。
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，该涂料的制备方法为：
1一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料A组份的制备
(1)将氟硅树脂加入到搅拌缸中；
(2)将部分溶剂加入到搅拌缸中，并以50-100rpm搅拌速度搅拌均匀，形成均匀的混合物；
(3)将分散剂、基材润湿剂、消泡剂在50-100rpm搅拌速度下加入到(2)步形成的混合物当中，并100-150rpm搅拌速度搅拌均匀，形成均匀的混合物；
(4)将聚陶瓷混合物和搪瓷釉粉等颜填料加入到(3)步形成的混合物当中，并1000rpm搅拌速度搅拌均匀，形成均匀的混合物；
(5)将步骤(4)所得浆料通过研磨机进行研磨，研磨4小时，使得涂料平均粒径D50≤20um。
(6)在步骤(5)研磨好的浆料中加入剩余溶剂，并以200-300rpm搅拌速度搅拌均匀。
(7)添加流变助剂并以200rpm搅拌速度搅拌30min至完全均匀后，即形成涂料A组份。
具体实施例
| 成分 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 |
| 氟硅树脂 | 20 | 25 | 25 | 30 | 30 |
| 分散剂 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 消泡剂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 基材润湿剂 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 流变助剂 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 搪瓷釉粉 | 8 | 10 | 12 | 15 | 10 |
| 低熔点玻璃 | 12 | 7 | 5 | 10 | 8 |
| 陶瓷混合物 | 20 | 15 | 17 | 15 | 20 |
| 云母粉 | 12 | 12 | 10 | 5 | 5 |
| 三聚磷酸铝 | 5 | 6 | 5 | 6 | 5 |
| 磷酸锌 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 |
| 煅烧高磷土 | 2 | 2 | 1.5 | 2 | 1.5 |
| 溶剂 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 | 余量 |
2一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料B组份的制备
将固化剂N3390加入到搅拌缸中；
将溶剂加入到搅拌缸中，并以150rpm搅拌速度搅拌30min，形成均匀的混合物，即形成涂料B组份。
| 成分 | 实列一 | 实列二 | 实列三 | 实列四 | 实列五 |
| 固化剂 | 90 | 85 | 90 | 85 | 80 |
| 溶剂 | 10 | 15 | 10 | 15 | 20 |
| A/B | 13/1 | 14/1 | 13/1 | 12/1 | 10/1 |
Claims (7)
1.一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，其特征在于，按质量百分含量计的组分：氟硅树脂20-40、助剂0-2、三聚磷酸铝2-10、磷酸锌2-10、煅烧高岭土1-5、云母粉5-15、陶瓷混合物10-25、低熔点玻璃5-15、搪瓷釉粉5-15及余量的有机溶剂，固化剂为脂肪族聚异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述助剂包括分散剂KYK-108；消泡剂BYK-A530；流变助剂聚酰胺蜡；基材润湿机为Tego4100。
3.根据权利要求1所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述低熔点玻璃为熔点为450-550℃非晶态玻璃。
4.根据权利要求1所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述搪瓷釉粉为高温烧结后成黑色的搪瓷粉，且烧结温度为850-1150℃。
5.根据权利要求1所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述陶瓷混合物包括碳化硅、氧化锆、氮化硅、氮化硼、氧化铈，且混合比例为碳化硅∶氧化锆∶氮化硅∶氮化硼∶氧化铈＝10∶3∶5∶5∶0.8。
6.根据权利要求1所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述混合溶剂为二甲苯∶PMA∶乙酸丁酯＝5∶1∶3。
7.根据权利要求1所述一种有机无机改性耐高温防腐耐磨涂料，所述固化剂为拜耳N75或N3390中的一种或两种，更有选N3390。
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