CN112625594A - 一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法 - Google Patents

一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于防腐涂料技术领域，尤其公开了一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，现提出如下方案，包括以下工艺步骤：准备以下重量份原料：硅酮树脂12‑34份、铝溶胶22‑43份、固化剂4‑12份、消泡剂3‑9份、流平剂2‑11份、碳化硅7‑16份、导热石墨9‑15份、氮化硼7‑21份、碳化铝5‑16份、石墨碳管9‑14份、三氧化铬4‑13份、氯化铝5‑21份、三聚磷酸铝6‑19份。本发明制得的涂料成膜性好、附着力高，导热好，克服了高分子成膜溶液导热系数低的缺点，同时涂料具有耐高温、化学性质稳定，长时间耐酸碱，硬度高耐磨，使用寿命，易于推广。

Description

一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，尤其涉及一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法。
背景技术
防腐涂料，一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一种涂料。常规防腐涂料是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的寿命；重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境里应用，并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。防腐涂料能在苛刻条件下使用，并具有长效防腐寿命，重防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上。
防腐涂料厚膜化是重防腐涂料的重要标志。一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右，而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm 以上，还有500μm～1000μm，甚至高达2000μm。施工简便，真正实现无机涂料的常温自固化，当环境温度20℃，相对湿度小于85％时，表干15min，实干2h，可保证高效率施工，可实现优异的抗盐雾，耐老化。涂层具有自我修补性，外力造成的局部划痕仍可受到保护，涂层不受切割及焊接损伤，带涂层焊接不影响焊接质量。涂层与基体结合力强，涂料组成物中含有羟基(-OH)，金属基体提供正离子，能形成化学键结合，在涂料中的偶联剂帮助下，甚至实现共价链的结合。在空间网状结构维系下，涂料组合物中含有的金属、金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体，帮助涂层形成一个致密的界面过渡层，使其综合热力学性质与基体相匹配。
为了解决换热管、换热片、导热管、高温模具、裂解管、发热器散热片等设备器件上，既要在高温酸碱介质耐腐蚀还要有很好的热量传热性，本发明提出一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，包括以下工艺步骤：
S1、准备以下重量份原料：硅酮树脂12-34份、铝溶胶22-43份、固化剂4-12份、消泡剂3-9份、流平剂2-11份、碳化硅7-16份、导热石墨9-15 份、氮化硼7-21份、碳化铝5-16份、石墨碳管9-14份、三氧化铬4-13份、氯化铝5-21份、三聚磷酸铝6-19份；
S2、称取以上重量份的硅酮树脂、铝溶胶、固化剂、消泡剂、流平剂，加入反应物，升温到110-150℃，在搅拌速度200-350r/min的条件下搅拌 30-120min；
S3、称取以上重量份的碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝，进行混合高温研磨粉碎，过筛，过滤筛孔 150-200目，得到混合粉末A；
S4、将混合粉末A加入到反应釜中，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌 3-7h，使其混合均匀，冷却烘干研磨破碎，制得机硅耐高温防腐涂料。
优选的，所述S1中，准备以下重量份原料：硅酮树脂15-34份、铝溶胶 23-43份、固化剂6-12份、消泡剂5-9份、流平剂5-11份、碳化硅9-16份、导热石墨11-15份、氮化硼9-21份、碳化铝7-16份、石墨碳管11-14份、三氧化铬6-13份、氯化铝7-21份、三聚磷酸铝8-19份。
优选的，所述S1中，准备以下重量份原料：硅酮树脂23份、铝溶胶33 份、固化剂8份、消泡剂6份、流平剂7份、碳化硅13份、导热石墨12份、氮化硼14份、碳化铝11份、石墨碳管12份、三氧化铬9份、氯化铝13份、三聚磷酸铝13份。
优选的，所述S1中，准备以下重量份原料：硅酮树脂12-30份、铝溶胶 22-40份、固化剂4-10份、消泡剂3-7份、流平剂2-9份、碳化硅7-14份、导热石墨9-13份、氮化硼7-19份、碳化铝5-14份、石墨碳管9-12份、三氧化铬4-11份、氯化铝5-19份、三聚磷酸铝6-17份。
优选的，所述S3中，粉碎采用闭合式粉碎室进行剥离粉碎处理，粉碎室内包括锤式冲击粉碎盘和涡轮分级机，所述锤式冲击粉碎盘直径为 360-450mm，共设锤头6-12个，锤头边缘为齿形，锤头转速为40m/s；所述涡轮分级机的分级轮转速为2400-2600rpm，高温研磨温度为110-130℃。
优选的，所述S4中，反应釜温度设定为140-160℃。
优选的，所述固化剂为十二烷二酸、流平剂为丙烯酸酯，消泡剂为有机硅。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过无机—有机耐高温成膜溶液，该成膜溶液以硅酮树脂、钝化的铝溶胶螯合而成的无机改性成膜溶液，耐温高，成膜性好、附着力高，导热好，克服了高分子成膜溶液导热系数低的缺点。
本发明制得的涂料中填料有碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝高温研磨合成，构造成一个导热结构内部网，填料导热系数高，使得涂料具有耐高温、化学性质稳定，长时间耐酸碱，硬度高耐磨，使用寿命。
本发明制得的涂料成膜性好、附着力高，导热好，克服了高分子成膜溶液导热系数低的缺点，同时涂料具有耐高温、化学性质稳定，长时间耐酸碱，硬度高耐磨，使用寿命，易于推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
本发明提出的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，包括以下工艺步骤：
S1、准备以下重量份原料：硅酮树脂12份、铝溶胶22份、固化剂4份、消泡剂3份、流平剂2份、碳化硅7份、导热石墨9份、氮化硼7份、碳化铝5份、石墨碳管9份、三氧化铬4份、氯化铝5份、三聚磷酸铝6份；
S2、称取以上重量份的硅酮树脂、铝溶胶、固化剂、消泡剂、流平剂，加入反应物，升温到110℃，在搅拌速度200r/min的条件下搅拌30min；
S3、称取以上重量份的碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝，进行混合高温研磨粉碎，过筛，过滤筛孔 150目，得到混合粉末A；
S4、将混合粉末A加入到反应釜中，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌 3h，使其混合均匀，冷却烘干研磨破碎，制得机硅耐高温防腐涂料。
实施例二
本发明提出的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，包括以下工艺步骤：
S1、准备以下重量份原料：硅酮树脂23份、铝溶胶33份、固化剂8份、消泡剂6份、流平剂7份、碳化硅13份、导热石墨12份、氮化硼14份、碳化铝11份、石墨碳管12份、三氧化铬9份、氯化铝13份、三聚磷酸铝13 份；
S2、称取以上重量份的硅酮树脂、铝溶胶、固化剂、消泡剂、流平剂，加入反应物，升温到130℃，在搅拌速度275r/min的条件下搅拌75min；
S3、称取以上重量份的碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝，进行混合高温研磨粉碎，过筛，过滤筛孔 175目，得到混合粉末A；
S4、将混合粉末A加入到反应釜中，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌 5.5h，使其混合均匀，冷却烘干研磨破碎，制得机硅耐高温防腐涂料。
实施例三
本发明提出的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，包括以下工艺步骤：
S1、准备以下重量份原料：硅酮树脂34份、铝溶胶43份、固化剂12份、消泡剂9份、流平剂11份、碳化硅16份、导热石墨15份、氮化硼21份、碳化铝6份、石墨碳管14份、三氧化铬13份、氯化铝21份、三聚磷酸铝19 份；
S2、称取以上重量份的硅酮树脂、铝溶胶、固化剂、消泡剂、流平剂，加入反应物，升温到150℃，在搅拌速度350r/min的条件下搅拌120min；
S3、称取以上重量份的碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝，进行混合高温研磨粉碎，过筛，过滤筛孔 200目，得到混合粉末A；
S4、将混合粉末A加入到反应釜中，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌 7h，使其混合均匀，冷却烘干研磨破碎，制得机硅耐高温防腐涂料。
将本发明制备的涂料经过性能测试，得到以下表格：
Figure RE-GDA0002956927330000051
Figure RE-GDA0002956927330000061
Figure RE-GDA0002956927330000071
本发明通过无机—有机耐高温成膜溶液，该成膜溶液以硅酮树脂、钝化的铝溶胶螯合而成的无机改性成膜溶液，耐温高，成膜性好、附着力高，导热好，克服了高分子成膜溶液导热系数低的缺点。本发明制得的涂料中填料有碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝高温研磨合成，构造成一个导热结构内部网，填料导热系数高，使得涂料具有耐高温、化学性质稳定，长时间耐酸碱，硬度高耐磨，使用寿命。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
S1、准备以下重量份原料：硅酮树脂12-34份、铝溶胶22-43份、固化剂4-12份、消泡剂3-9份、流平剂2-11份、碳化硅7-16份、导热石墨9-15份、氮化硼7-21份、碳化铝5-16份、石墨碳管9-14份、三氧化铬4-13份、氯化铝5-21份、三聚磷酸铝6-19份；
S2、称取以上重量份的硅酮树脂、铝溶胶、固化剂、消泡剂、流平剂，加入反应物，升温到110-150℃，在搅拌速度200-350r/min的条件下搅拌30-120min；
S3、称取以上重量份的碳化硅、导热石墨、氮化硼、碳化铝、石墨碳管、三氧化铬、氯化铝、三聚磷酸铝，进行混合高温研磨粉碎，过筛，过滤筛孔150-200目，得到混合粉末A；
S4、将混合粉末A加入到反应釜中，在搅拌速度500r/min的条件下搅拌3-7h，使其混合均匀，冷却烘干研磨破碎，制得机硅耐高温防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，所述S1中，准备以下重量份原料：硅酮树脂15-34份、铝溶胶23-43份、固化剂6-12份、消泡剂5-9份、流平剂5-11份、碳化硅9-16份、导热石墨11-15份、氮化硼9-21份、碳化铝7-16份、石墨碳管11-14份、三氧化铬6-13份、氯化铝7-21份、三聚磷酸铝8-19份。
3.根据权利要求1所述的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，所述S1中，准备以下重量份原料：硅酮树脂23份、铝溶胶33份、固化剂8份、消泡剂6份、流平剂7份、碳化硅13份、导热石墨12份、氮化硼14份、碳化铝11份、石墨碳管12份、三氧化铬9份、氯化铝13份、三聚磷酸铝13份。
4.根据权利要求1所述的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，所述S1中，准备以下重量份原料：硅酮树脂12-30份、铝溶胶22-40份、固化剂4-10份、消泡剂3-7份、流平剂2-9份、碳化硅7-14份、导热石墨9-13份、氮化硼7-19份、碳化铝5-14份、石墨碳管9-12份、三氧化铬4-11份、氯化铝5-19份、三聚磷酸铝6-17份。
5.根据权利要求1所述的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，所述S3中，粉碎采用闭合式粉碎室进行剥离粉碎处理，粉碎室内包括锤式冲击粉碎盘和涡轮分级机，所述锤式冲击粉碎盘直径为360-450mm，共设锤头6-12个，锤头边缘为齿形，锤头转速为40m/s；所述涡轮分级机的分级轮转速为2400-2600rpm，高温研磨温度为110-130℃。
6.根据权利要求1所述的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，所述S4中，反应釜温度设定为140-160℃。
7.根据权利要求1所述的一种有机硅耐高温防腐涂料制备方法，其特征在于，所述固化剂为十二烷二酸、流平剂为丙烯酸酯，消泡剂为有机硅。
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