CN113308192A - 一种耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺，属于油漆技术领域，包括如下质量份数的原料：有机硅耐热树脂：21‑32份；有机硅丙烯酸乳液：8‑12份；成膜助剂：3‑8份；耐高温填料：2‑5份；耐高温防锈颜料：2‑5份；KH‑560硅氧烷偶联剂：4‑7份；消泡剂：3‑7份；云母粉：5‑11份；有机膨润土：4‑9份；分散剂：2‑5份；流平剂：3‑6份；溶剂：10‑16份。本发明的耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺，对基材具有优异的防锈防腐能力，延长基材的使用寿命，且具有良好的附着力、冲击性能、耐腐蚀及耐高温性能，在高温情况下使用，漆膜不易起泡脱皮且不变色。

Description

一种耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及油漆技术领域，特别涉及一种耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺。
背景技术
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。中国涂料界比较权威的《涂料工艺》一书是这样定义的：“涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层，涂层起到覆盖基体材料和隔离介质的作用。
目前的底面漆在基材表面涂覆使用时发现，其底面漆不能够很好地耐高温，使底面漆在高温情况下使用时，其底面漆漆面易起泡脱皮，不能很好地保护基板，且耐腐蚀性能差，使基材使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺，对基材具有优异的防锈防腐能力，延长基材的使用寿命，且具有良好的附着力、冲击性能、耐腐蚀及耐高温性能，在高温情况下使用，漆膜不易起泡脱皮且不变色，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐热的有机硅耐高温底面漆，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：21-32份；有机硅丙烯酸乳液：8-12份；成膜助剂：3-8份；耐高温填料：2-5份；耐高温防锈颜料：2-5份；KH-560硅氧烷偶联剂：4-7份；消泡剂：3-7份；云母粉：5-11份；有机膨润土：4-9份；分散剂：2-5份；流平剂：3-6份；溶剂：10-16份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：21份；有机硅丙烯酸乳液：12份；成膜助剂：3份；耐高温填料：5份；耐高温防锈颜料：2份；KH-560硅氧烷偶联剂：7份；消泡剂：3份；云母粉：11份；有机膨润土：4份；分散剂：5份；流平剂：3份；溶剂：16份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：32份；有机硅丙烯酸乳液：8份；成膜助剂：8份；耐高温填料：2份；耐高温防锈颜料：5份；KH-560硅氧烷偶联剂：4份；消泡剂：7份；云母粉：5份；有机膨润土：9份；分散剂：2份；流平剂：6份；溶剂：10份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：27份；有机硅丙烯酸乳液：10份；成膜助剂：6份；耐高温填料：4份；耐高温防锈颜料：3份；KH-560硅氧烷偶联剂：5份；消泡剂：6份；云母粉：8份；有机膨润土：7份；分散剂：3份；流平剂：5份；溶剂：13份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：25份；有机硅丙烯酸乳液：11份；成膜助剂：5份；耐高温填料：5份；耐高温防锈颜料：3份；KH-560硅氧烷偶联剂：6份；消泡剂：5份；云母粉：10份；有机膨润土：6份；分散剂：4份；流平剂：4份；溶剂：15份。
进一步地，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：28份；有机硅丙烯酸乳液：9份；成膜助剂：7份；耐高温填料：3份；耐高温防锈颜料：4份；KH-560硅氧烷偶联剂：4份；消泡剂：7份；云母粉：6份；有机膨润土：8份；分散剂：2份；流平剂：6份；溶剂：12份。
进一步地，所述耐高温填料为柔性石墨填料、陶瓷纤维填料中的一种或两种，耐高温防锈颜料为氧化铁红、云母氧化铁中的一种或两种。
进一步地，所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯EEP中的至少一种。
根据本发明的另一个方面，提供了一种耐热的有机硅耐高温底面漆的制备工艺，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺，含有优质的耐高温防锈颜料，对基材具有优异的防锈防腐能力，对所覆盖的基材起到物理屏蔽作用，有效保护基材不生锈，防护时间可达10年以上，延长基材的使用寿命，且具有良好的附着力、冲击性能、耐腐蚀及耐高温性能，与基材表面粘接牢固，在高温情况下使用，漆膜不易起泡脱皮且不变色，可适用于在工作温度高的情况下运作的多种机械设备的涂装。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种耐热的有机硅耐高温底面漆，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：21份；有机硅丙烯酸乳液：12份；成膜助剂：3份；耐高温填料：5份；耐高温防锈颜料：2份；KH-560硅氧烷偶联剂：7份；消泡剂：3份；云母粉：11份；有机膨润土：4份；分散剂：5份；流平剂：3份；溶剂：16份。
所述耐高温填料为柔性石墨填料，耐高温防锈颜料为氧化铁红，所述成膜助剂为丙二醇丁醚。
柔性石墨填料具有以下特点：1、独特的柔韧性和回弹性；2、耐温性能好，低温可应用于-200℃，在高温氧化性质中可用到500℃，在非氧化性介质中可应用到2000℃；3、耐腐蚀性强，对酸、碱类、有机溶剂、有机气体及蒸汽均有良好的耐腐蚀性；4、摩擦系数低，自润性良好；5、对气体及液体具有优良的不渗透性；6、使用寿命长，可反复使用。
氧化铁红不溶于水、碱和稀酸中，只有在加热的情况下才能溶于浓酸，不溶于有机溶剂和有机基料中，耐热性高，一般α-Fe2O3的耐热性可达1200℃，用于防锈漆中，是基于其制得的涂膜致密，对所覆盖的物品起物理屏蔽作用，同时铁红对基体有防锈能力，能耐污浊气体、耐碱、着色力好、遮盖力强。
为了更好的展现耐热的有机硅耐高温底面漆的制备流程，本实施例现提出一种耐热的有机硅耐高温底面漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
实施例二
一种耐热的有机硅耐高温底面漆，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：32份；有机硅丙烯酸乳液：8份；成膜助剂：8份；耐高温填料：2份；耐高温防锈颜料：5份；KH-560硅氧烷偶联剂：4份；消泡剂：7份；云母粉：5份；有机膨润土：9份；分散剂：2份；流平剂：6份；溶剂：10份。
所述耐高温填料为柔性石墨填料，耐高温防锈颜料为氧化铁红，所述成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
为了更好的展现耐热的有机硅耐高温底面漆的制备流程，本实施例现提出一种耐热的有机硅耐高温底面漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
实施例三
一种耐热的有机硅耐高温底面漆，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：27份；有机硅丙烯酸乳液：10份；成膜助剂：6份；耐高温填料：4份；耐高温防锈颜料：3份；KH-560硅氧烷偶联剂：5份；消泡剂：6份；云母粉：8份；有机膨润土：7份；分散剂：3份；流平剂：5份；溶剂：13份。
所述耐高温填料为柔性石墨填料，耐高温防锈颜料为云母氧化铁，所述成膜助剂为3-乙氧基丙酸乙酯EEP。
云母氧化铁，其化学性质稳定，无毒无味，耐高温，抗紫外线，还具有抗粉化性、防锈性、耐碱性、耐盐雾性、耐候性等优良性能，云母氧化铁具有优良的防腐性，防护时间可达10年以上，天然云母氧化铁是由天然矿物破碎，分选，粉碎而得，耐热性可达800℃以上，人工合成的云母氧化铁因纯度高，粒度分布均匀，光亮感与立体感强，耐热性比天然云母氧化铁还要高，云母氧化铁的层状结构使其具有其他氧化铁涂料所没有的高遮盖力，片状粒子能定向地平行重叠排列，在涂料中形成一个惰性阻挡层，可有效地减少大气、水、紫外线对钢制结构的侵蚀，云母氧化铁对于紫外线有强烈的吸收作用，使其具有强的抗紫外线能力。
为了更好的展现耐热的有机硅耐高温底面漆的制备流程，本实施例现提出一种耐热的有机硅耐高温底面漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
实施例四
一种耐热的有机硅耐高温底面漆，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：25份；有机硅丙烯酸乳液：11份；成膜助剂：5份；耐高温填料：5份；耐高温防锈颜料：3份；KH-560硅氧烷偶联剂：6份；消泡剂：5份；云母粉：10份；有机膨润土：6份；分散剂：4份；流平剂：4份；溶剂：15份。
所述耐高温填料为陶瓷纤维填料，耐高温防锈颜料为云母氧化铁，所述成膜助剂为丙二醇丁醚。
陶瓷纤维填料型号为NGW型，由陶瓷纤维和金属合金丝为主要原料，再加入石墨滑石粉制成，它的耐温性能极好，能耐深冷和超高温介质，耐腐蚀性能很好，使用温度可达1480℃。
为了更好的展现耐热的有机硅耐高温底面漆的制备流程，本实施例现提出一种耐热的有机硅耐高温底面漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
实施例五
一种耐热的有机硅耐高温底面漆，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：28份；有机硅丙烯酸乳液：9份；成膜助剂：7份；耐高温填料：3份；耐高温防锈颜料：4份；KH-560硅氧烷偶联剂：4份；消泡剂：7份；云母粉：6份；有机膨润土：8份；分散剂：2份；流平剂：6份；溶剂：12份。
所述耐高温填料为陶瓷纤维填料，耐高温防锈颜料为云母氧化铁，所述成膜助剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
为了更好的展现耐热的有机硅耐高温底面漆的制备流程，本实施例现提出一种耐热的有机硅耐高温底面漆的制备方法，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
对按照上述制备工艺制备的有机硅耐高温底面漆的各项性能进行测试，其性能测试步骤如下：
1、附着力测试，依照GB/T1720-1979
采用锋利刀片在油漆样本表面划10*10个1mm*1mm的小网格，每一条划线应深及油漆的底层，用毛刷将测试区域的碎片刷干净，用粘附力为350g/cm2～400g/cm2的胶带牢牢粘住被测试小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及力度，用手抓住胶带的一端，在垂直方向上迅速扯下胶纸，同一位置进行3次相同的试验。
2、冲击性测试，依照GB/T1732-1993
将油漆样本放在试验装置上，涂漆的一面按规定既可朝上也可朝下，使油漆样本平贴在底座的支撑面上，并让压头与油漆样本的上表面接触，将重锤提升到一定高度，在此高度应预期不会出现破坏，放开重锤使其落在压头上，从试验装置上取下油漆样本，检查冲击区域涂层的破裂情况，如果没有明显的破裂，则应在更高的高度上重复该步骤，一次增加l英寸(25mm)，同一位置进行3次相同的试验。
3、耐腐蚀测试，依照GB/T1771-1991
将油漆样本放置在35℃条件下连续暴露在浓度为5％的盐雾中，500小时连续浸泡，观察涂层变化，重复试验3次。
4、耐高温测试，依照GB/T1735-1979
将油漆样本放置在高低温湿热试验箱内，对油漆样本进行加热，观察油漆样本表面情况，如果没有明显的起泡脱皮，则应在更高的温度上重复该步骤，一次增加10℃，重复试验3次。
5、漆膜外观测试，依照GB/T1728-1979
将油漆样本放置在室温下，观察油漆样本表面成膜情况，重复试验3次。
其测试情况如下表所示：
附着力 冲击性 耐腐蚀 耐高温 漆膜外观
实施例一 1级 50cm 0.02mm/a 1100℃ 30min成膜平整
实施例二 1级 51cm 0.01mm/a 1200℃ 32min成膜平整
实施例三 1级 53cm 0.01mm/a 1400℃ 24min成膜平整
实施例四 1级 52cm 0.02mm/a 1200℃ 26min成膜平整
实施例五 1级 49cm 0.01mm/a 1100℃ 28min成膜平整
对比例 2级 45cm 0.06mm/a 500℃ 1h成膜且不平整
通过上述表格可知，按照上述制备工艺制备的有机硅耐高温底面漆，其有机硅耐高温底面漆的附着力、冲击性、耐腐蚀及耐高温性能均比对比例优良，且成膜速度快，成膜平整。
综上所述，本发明的耐热的有机硅耐高温底面漆及其制备工艺，含有优质的耐高温防锈颜料，对基材具有优异的防锈防腐能力，对所覆盖的基材起到物理屏蔽作用，有效保护基材不生锈，防护时间可达10年以上，延长基材的使用寿命，且具有良好的附着力、冲击性能、耐腐蚀及耐高温性能，与基材表面粘接牢固，在高温情况下使用，漆膜不易起泡脱皮且不变色，可适用于在工作温度高的情况下运作的多种机械设备的涂装。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：21-32份；有机硅丙烯酸乳液：8-12份；成膜助剂：3-8份；耐高温填料：2-5份；耐高温防锈颜料：2-5份；KH-560硅氧烷偶联剂：4-7份；消泡剂：3-7份；云母粉：5-11份；有机膨润土：4-9份；分散剂：2-5份；流平剂：3-6份；溶剂：10-16份。
2.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：21份；有机硅丙烯酸乳液：12份；成膜助剂：3份；耐高温填料：5份；耐高温防锈颜料：2份；KH-560硅氧烷偶联剂：7份；消泡剂：3份；云母粉：11份；有机膨润土：4份；分散剂：5份；流平剂：3份；溶剂：16份。
3.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：32份；有机硅丙烯酸乳液：8份；成膜助剂：8份；耐高温填料：2份；耐高温防锈颜料：5份；KH-560硅氧烷偶联剂：4份；消泡剂：7份；云母粉：5份；有机膨润土：9份；分散剂：2份；流平剂：6份；溶剂：10份。
4.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：27份；有机硅丙烯酸乳液：10份；成膜助剂：6份；耐高温填料：4份；耐高温防锈颜料：3份；KH-560硅氧烷偶联剂：5份；消泡剂：6份；云母粉：8份；有机膨润土：7份；分散剂：3份；流平剂：5份；溶剂：13份。
5.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：25份；有机硅丙烯酸乳液：11份；成膜助剂：5份；耐高温填料：5份；耐高温防锈颜料：3份；KH-560硅氧烷偶联剂：6份；消泡剂：5份；云母粉：10份；有机膨润土：6份；分散剂：4份；流平剂：4份；溶剂：15份。
6.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，包括如下质量份数的原料：
有机硅耐热树脂：28份；有机硅丙烯酸乳液：9份；成膜助剂：7份；耐高温填料：3份；耐高温防锈颜料：4份；KH-560硅氧烷偶联剂：4份；消泡剂：7份；云母粉：6份；有机膨润土：8份；分散剂：2份；流平剂：6份；溶剂：12份。
7.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，所述耐高温填料为柔性石墨填料、陶瓷纤维填料中的一种或两种，耐高温防锈颜料为氧化铁红、云母氧化铁中的一种或两种。
8.如权利要求1所述的一种耐热的有机硅耐高温底面漆，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯EEP中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的耐热的有机硅耐高温底面漆的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将有机硅耐热树脂、有机硅丙烯酸乳液、云母粉、有机膨润土、溶剂、成膜助剂、耐高温填料和耐高温防锈颜料均投入反应釜内，采用搅拌设备对其进行搅拌，搅拌时间为8-23min，搅拌转速为420-560r/min；
S2：向反应釜内加入消泡剂、分散剂和流平剂，采用搅拌设备对其继续搅拌，搅拌时间为25-35min，搅拌转速为1368-1784r/min，且给反应釜加热升温至64-86℃，恒温23-37min后冷却至室温；
S3：采用研磨机研磨直至细度达到12-23μm，向反应釜内加入KH-560硅氧烷偶联剂，搅拌时间为10-20min，搅拌速度为450-500r/min，使其搅拌均匀获得有机硅耐高温底面漆。
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