CN115368800A - 一种改性有机硅树脂耐高温涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述耐高温涂料的原料包括：8‑15份的有机硅预聚体树脂，10‑20份的丙烯酸环氧树脂、10‑30份的溶剂、0.03‑0.1份的钛酸四正丁基酯、22‑30份的酚醛树脂、0.5‑1份的硅烷偶联剂、10‑20份的复合填料、3‑5份的助剂、8‑12份的耐热颜料。所述耐高温涂料制备步骤包括：S1，将丙烯酸环氧树脂、有机硅预聚体树脂和溶剂装入搅拌器，丙烯酸环氧树脂全部熔化后再加入钛酸四正丁基酯，温度控制在140‑165℃，反应时间控制在4‑5h，得环氧改性有机硅树脂溶液；S2，将酚醛树脂加入步骤S1所得的环氧改性有机硅树脂溶液，800‑1200r/min转速下高速搅拌均匀，再加入硅烷偶联剂、复合填料、助剂、耐热颜料继续搅拌，搅拌均匀后过滤，得改性有机硅树脂耐高温涂料。
Description
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其涉及一种改性有机硅树脂耐高温涂料及其制备方法。
背景技术
耐高温涂料，一般是指能长期承受200℃以上温度，并能保持一定物理化学性能，使被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料。耐高温涂料可分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料两大类。
随着现代工业的快速发展，对设备耐高温涂层的要求也越来越高，要求在高温下漆膜不变色、不脱落，仍能保持良好的物理机械性能和防腐性能。常用耐高温涂料以有机硅树脂涂料为主，其耐温性可达300℃以上，但一般均需高温固化，且附着力和耐有机溶剂性能差，温度较高时涂层的机械强度低，成本较高。
有机硅树脂(也称为聚硅氧烷)是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架，不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称。有机硅树脂结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物特性与无机物功能于一身。有机硅树脂突出的性能主要有优异的热氧化稳定性、电绝缘性能和耐候性，此外，有机硅树脂还具防水、防盐雾、防霉菌等特性。
环氧树脂是一种高分子聚合物，分子式为(C11H12O3)n，是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例，它能制成各具特色、用途各异的品种。其共性有：①耐化学品性优良，尤其是耐碱性；②漆膜附着力强，特别是对金属；③具有较好的耐热性和电绝缘性；④漆膜保色性较好。
酚醛树脂，原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，呈颗粒或粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。由苯酚醛或其衍生物缩聚而得。酚醛树脂具有耐高温、高粘结强度、高残碳率、低烟低毒、抗化学性、热处理、发泡性等性能。
发明内容
本申请为了解决上述技术问题提供改性有机硅树脂耐高温涂料及其制备方法。
本申请通过下述技术方案实现：
一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：8-15份的有机硅预聚体树脂，10-20份的丙烯酸环氧树脂、10-30份的溶剂、0.03-0.1份的钛酸四正丁基酯、22-30份的酚醛树脂、0.5-1份的硅烷偶联剂、10-20份的复合填料、3-5份的助剂、8-12份的耐热颜料。
进一步的，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：10-12份的有机硅预聚体树脂，12-18份的丙烯酸环氧树脂、15-25份的溶剂、0.05-0.08份的钛酸四正丁基酯、24-26份的酚醛树脂、0.6-0.8份的硅烷偶联剂、12-18份的复合填料、3-5份的助剂、9-11份的耐热颜料。
进一步的，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：10份的有机硅预聚体树脂，15份的丙烯酸环氧树脂、20份的溶剂、0.06份的钛酸四正丁基酯、25份的酚醛树脂、0.7份的硅烷偶联剂、15份的复合填料、4份的助剂、10份的耐热颜料。
优选地，所述溶剂为甲苯、环己酮、正丁醇中的至少一种。
进一步的，所述复合填料为高硅氧纤维粉、水合氧化铝、白炭黑、二氧化锆、石墨中的至少两种。
进一步的，所述助剂为附着力促进剂、抗氧化剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防结皮剂中的至少一种。
优选地，所述耐热颜料为铝粉、钛白粉、钴蓝粉、铁铬黑粉中的至少一种。
本申请还提供一种改性有机硅树脂耐高温涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将丙烯酸环氧树脂、有机硅预聚体树脂和溶剂装入搅拌器，丙烯酸环氧树脂全部熔化后再加入钛酸四正丁基酯，反应一段时间后，得环氧改性有机硅树脂溶液；
S2，将酚醛树脂加入步骤S1所得的环氧改性有机硅树脂溶液，高速搅拌均匀，再加入硅烷偶联剂、复合填料、助剂、耐热颜料继续搅拌，搅拌均匀后过滤，得所述改性有机硅树脂耐高温涂料。
进一步的，所述步骤S1中，温度控制在140-165℃，反应时间控制在4-5h。
进一步的，所述步骤S2中，高速搅拌的转速为800-1200r/min。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
本发明公开了一种改性有机硅树脂耐高温涂料，在耐高温性能、涂层固话硬度等方面取得技术突破，涂层在环境高温下具备陶瓷化的特性，并可在固化后具有良好的耐热性能及耐高低温冲击性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施方式的限定。
图1是改性有机硅树脂耐高温涂料制备方法的流程框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
实施例一
一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：8份的有机硅预聚体树脂，10份的丙烯酸环氧树脂、10份的溶剂、0.03份的钛酸四正丁基酯、22份的酚醛树脂、0.5份的硅烷偶联剂、10份的复合填料、3份的助剂、8份的耐热颜料。
在本实施例中，所述溶剂为甲苯和环己酮，所述复合填料为高硅氧纤维粉、水合氧化铝和白炭黑，所述助剂为附着力促进剂和抗氧化剂，所述耐热颜料为铝粉和钛白粉。
改性有机硅树脂耐高温涂料的制备步骤包括：S1，将丙烯酸环氧树脂、有机硅预聚体树脂和溶剂装入搅拌器，丙烯酸环氧树脂全部熔化后再加入钛酸四正丁基酯，温度控制在140-165℃，反应时间控制在4-5h，得环氧改性有机硅树脂溶液；
S2，将酚醛树脂加入步骤S1所得的环氧改性有机硅树脂溶液，800-1200r/min转速下高速搅拌均匀，再加入硅烷偶联剂、复合填料、助剂、耐热颜料继续搅拌，搅拌均匀后过滤，得所述改性有机硅树脂耐高温涂料。
实施例二
一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：15份的有机硅预聚体树脂，20份的丙烯酸环氧树脂、30份的溶剂、0.1份的钛酸四正丁基酯、30份的酚醛树脂、1份的硅烷偶联剂、20份的复合填料、5份的助剂、12份的耐热颜料。
在本实施例中，所述溶剂为甲苯、环己酮和正丁醇，所述复合填料为白炭黑、二氧化锆和石墨，所述助剂为附着力促进剂、消泡剂、增稠剂，所述耐热颜料为钛白粉、钴蓝粉和铁铬黑粉。
改性有机硅树脂耐高温涂料的制备步骤同实施例一。
实施例三
一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：10份的有机硅预聚体树脂，12份的丙烯酸环氧树脂、15份的溶剂、0.05份的钛酸四正丁基酯、24份的酚醛树脂、0.6份的硅烷偶联剂、12份的复合填料、3份的助剂、9份的耐热颜料。
在本实施例中，所述溶剂为甲苯，所述复合填料为高硅氧纤维粉和二氧化锆，所述助剂为增稠剂和防结皮剂，所述耐热颜料为钛白粉和钴蓝粉。
改性有机硅树脂耐高温涂料的制备步骤同实施例一。
实施例四
一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：12份的有机硅预聚体树脂，18份的丙烯酸环氧树脂、25份的溶剂、0.08份的钛酸四正丁基酯、26份的酚醛树脂、0.8份的硅烷偶联剂、18份的复合填料、5份的助剂、11份的耐热颜料。
在本实施例中，所述溶剂为环己酮，所述复合填料为水合氧化铝和白炭黑，所述助剂为抗氧化剂和流平剂，所述耐热颜料为钛白粉和铁铬黑粉。
改性有机硅树脂耐高温涂料的制备步骤同实施例一。
实施例五
一种改性有机硅树脂耐高温涂料，以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：10份的有机硅预聚体树脂，15份的丙烯酸环氧树脂、20份的溶剂、0.06份的钛酸四正丁基酯、25份的酚醛树脂、0.7份的硅烷偶联剂、15份的复合填料、4份的助剂、10份的耐热颜料。
在本实施例中，所述溶剂为正丁醇，所述复合填料为白炭黑和石墨，所述助剂为附着力促进剂，所述耐热颜料为铝粉。
改性有机硅树脂耐高温涂料的制备步骤同实施例一。
本发明公开的改性有机硅树脂耐高温涂料，通过环氧共聚改性有机硅树脂，再用酚醛树脂作为固化剂，使其集环氧、有机硅和酚醛树脂的性能为一体，具有优良的耐高温、防腐性、电绝缘性、对基材的附着力及机械性能等，涂层可在高温环境中迅速陶瓷化，生成坚硬的耐火陶瓷层，以保护被涂敷的基材。
其次，本发明所涉及的耐高温涂料采用广泛易得的原料，可在通用的涂料制造设备上生产，涂料可采用涂刷、喷涂、浸渍等多种方法涂装，涂料固化后获得的涂层耐腐蚀效果好、高温下陶瓷化效率高。
以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：8-15份的有机硅预聚体树脂，10-20份的丙烯酸环氧树脂、10-30份的溶剂、0.03-0.1份的钛酸四正丁基酯、22-30份的酚醛树脂、0.5-1份的硅烷偶联剂、10-20份的复合填料、3-5份的助剂、8-12份的耐热颜料。
2.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：10-12份的有机硅预聚体树脂，12-18份的丙烯酸环氧树脂、15-25份的溶剂、0.05-0.08份的钛酸四正丁基酯、24-26份的酚醛树脂、0.6-0.8份的硅烷偶联剂、12-18份的复合填料、3-5份的助剂、9-11份的耐热颜料。
3.根据权利要求2所述的改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：以重量份计，所述改性有机硅树脂耐高温涂料的原料包括：10份的有机硅预聚体树脂，15份的丙烯酸环氧树脂、20份的溶剂、0.06份的钛酸四正丁基酯、25份的酚醛树脂、0.7份的硅烷偶联剂、15份的复合填料、4份的助剂、10份的耐热颜料。
4.根据权利要求1、2或3所述的改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：所述溶剂为甲苯、环己酮、正丁醇中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：所述复合填料为高硅氧纤维粉、水合氧化铝、白炭黑、二氧化锆、石墨中的至少两种。
6.根据权利要求5所述的改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：所述助剂为附着力促进剂、抗氧化剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防结皮剂中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的改性有机硅树脂耐高温涂料，其特征在于：所述耐热颜料为铝粉、钛白粉、钴蓝粉、铁铬黑粉中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的改性有机硅树脂耐高温涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，将丙烯酸环氧树脂、有机硅预聚体树脂和溶剂装入搅拌器，丙烯酸环氧树脂全部熔化后再加入钛酸四正丁基酯，反应一段时间后，得环氧改性有机硅预树脂溶液；
S2，将酚醛树脂加入步骤S1所得的环氧改性有机硅树脂溶液，高速搅拌均匀，再加入硅烷偶联剂、复合填料、助剂、耐热颜料继续搅拌，搅拌均匀后过滤，得所述改性有机硅树脂耐高温涂料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，温度控制在140-165℃，反应时间控制在4-5h。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，高速搅拌的转速为800-1200r/min。
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