CN116239951A - 改性硅橡胶涂覆材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
改性硅橡胶涂覆材料及制备方法，属于耐热防腐涂覆材料领域。主要包括下述组分及重量份数：硅橡胶100份，耐热聚合物50‑120份；无机填料40‑80份；固化剂3‑10份；催化剂1‑5份。其中，硅橡胶为连续相，耐热聚合物和无机填料均为分散相。改性硅橡胶涂覆材料将室温固化硅橡胶的工艺性能，与耐热聚合物和无机填料的耐热性相结合，兼具室温成型和耐热性、耐腐蚀性较好的特点。此外，改性硅橡胶涂覆材料的制备过程中无需有机溶剂，是一种绿色环保材料。
Description
技术领域
本发明属于耐热防腐涂覆材料领域，具体涉及一种有机/无机复合涂覆材料的制备方法与应用。
背景技术
耐热防腐涂层广泛应用于高温蒸汽管道、热交换器以及锅炉“四管”等。现阶段国内外用于耐热防腐涂层的基体材料主要包括环氧基、有机硅基和石蜡基等，这些材料在实际应用时存在固化后易分相，耐热温度低，基材强度差，高温下易发生开裂、剥落等问题，甚至导致耐热腐蚀涂层剥落失效。此外，现有耐热腐蚀涂层还存在需多次反复涂覆施工的问题，工艺性较差。为进一步满足工业需求，急需发明一种高性能、低成本的耐热防腐涂覆材料。
发明内容
本发明提供了改性硅橡胶涂覆材料及制备方法，通过向基材中添加耐热聚合物与无机填料作为分散相，使涂覆材料在具备有机涂覆材料连续性好的同时，提高其耐热性，以满足耐热防腐涂覆材料的应用需求。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是改性硅橡胶涂覆材料，按照质量份数计，其配方如下：硅橡胶100份；耐热聚合物50-120份；无机填料40-80份；固化剂3-10份；催化剂1-5份；上述为质量份。
上述硅橡胶为羟基封端聚二甲基硅氧烷、羟基封端聚甲基乙基硅氧烷或羟基封端聚甲基苯基硅氧烷中的任意一种。
上述耐热聚合物为氰酸酯树脂、酚醛氰酸酯树脂中的一种或两种。
上述无机填料为高岭土、二氧化硅和氧化铝其中的任意一种或任意两种或任意三种的任意比例组合。
上述涂覆材料中，硅橡胶为连续相，耐热聚合物和无机填料均为分散相。
上述固化剂为正硅酸乙酯或甲基三丁酮肟基硅烷其中的任意一种。
上述催化剂为二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡其中的任意一种。
改性硅橡胶涂覆材料的制备方法，其主要包括以下步骤：
1)在80-120℃下，将硅橡胶和耐热聚合物按一定比例混合，得到白色或淡黄色浆料；
2)在上述浆料中加入一定量的无机填料，混合均匀，得到白色或淡黄色或淡绿色浆料；
3)加入适当比例的固化剂与催化剂后，涂覆在基材表面，得到改性硅橡胶涂层。改性硅橡胶涂层的后处理工艺为：常温下固化48h后，再于200℃下热处理2h。
本发明所述的改性硅橡胶涂覆材料与现有技术相比，具有以下优点：
1、优异的耐高温、低温性能：改性硅橡胶涂覆材料以硅橡胶作为基体材料，具有无毒、无味、耐候、耐老化以及良好的疏水性等优异性能。同时，耐热聚合物的引入提高了涂覆材料的耐热性，热分解温度比硅橡胶提高了30-80℃，如表1中所示。
表1改性硅橡胶的热分解温度
2、绿色环保：与市售的耐热防腐涂覆材料相比，改性硅橡胶涂覆材料的制备过程中无需加入有机溶剂，消除了现有技术危害自然环境及人体健康的问题。
附图说明
图1：硅橡胶与改性硅橡胶涂覆材料的热失重曲线；
图2：改性硅橡胶涂覆材料实施例2的样品截面微观形貌图((氰酸酯/高岭土)/硅橡胶(1/0.5)/1)，根据涂覆材料的截面形貌可以看出，涂覆材料截面致密，未观察到明显缺陷；
图3：实施案例1在400℃下热腐蚀4h后的截面EDS元素分布图，图中Na元素、Si元素与Cr元素分别表征了腐蚀介质、耐热防腐涂覆材料和基体材料中的特征元素的分布，通过EDS元素分布以及SEM照片可以看到，基体中没有腐蚀介质渗入，表明改性硅橡胶涂层材料在400℃的热腐蚀环境中具有较好的耐热防腐效果。
具体实施方式(最好有更多的表征)
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1：
一种改性硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组分和质量分数：
一种上述所述的改性硅橡胶涂覆材料制备方法，主要包括以下步骤：
1)在80-120℃下，将硅橡胶和耐热聚合物按一定比例混合，得到白色或淡黄色浆料；
2)在上述浆料中加入一定量的无机填料，混合均匀，得到白色或淡黄色或淡绿色浆料；
3)加入适当比例的固化剂与催化剂后，涂覆在基材表面，得到改性硅橡胶涂层。改性硅橡胶涂层的后处理工艺为：常温下固化48h后，再于200℃下热处理2h。
实施例2：
一种改性硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组分和质量分数：
一种上述所述的改性硅橡胶涂覆材料制备方法，主要包括以下步骤：
1)在80-120℃下，将硅橡胶和耐热聚合物按一定比例混合，得到白色或淡黄色浆料；
2)在上述浆料中加入一定量的无机填料，混合均匀，得到白色或淡黄色或淡绿色浆料；
3)加入适当比例的固化剂与催化剂后，涂覆在基材表面，得到改性硅橡胶涂层。改性硅橡胶涂层的后处理工艺为：常温下固化48h后，再于200℃下热处理2h。
实施例3：
一种改性硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组分和质量分数：
一种上述所述的改性硅橡胶涂覆材料制备方法，主要包括以下步骤：
1)在80-120℃下，将硅橡胶和耐热聚合物按一定比例混合，得到白色或淡黄色浆料；
2)在上述浆料中加入一定量的无机填料，混合均匀，得到白色或淡黄色或淡绿色浆料；
3)加入适当比例的固化剂与催化剂后，涂覆在基材表面，得到改性硅橡胶涂层。改性硅橡胶涂层的后处理工艺为：常温下固化48h后，再于200℃下热处理2h。
实施例4：
一种改性硅橡胶涂覆材料，其主要包括以下组分和质量分数：
一种上述所述的改性硅橡胶涂覆材料制备方法，主要包括以下步骤：
1)在80-120℃下，将硅橡胶和耐热聚合物按一定比例混合，得到白色或淡黄色浆料；
2)在上述浆料中加入一定量的无机填料，混合均匀，得到白色或淡黄色或淡绿色浆料；
3)加入适当比例的固化剂与催化剂后，涂覆在基材表面，得到改性硅橡胶涂层。改性硅橡胶涂层的后处理工艺为：常温下固化48h后，再于200℃下热处理2h。
本发明中：
采用硅橡胶作为连续相，制备所得的改性硅橡胶涂覆材料具有较好流动性，且固化后改性硅橡胶涂覆材料的强度与韧性以及耐腐蚀性能得到保证。
所述耐热聚合物属于热固性树脂，在200℃的温度下发生自固化反应，可以承受高达400℃的温度。与传统的无机填料相比，耐热聚合物与硅橡胶的相容性更好，与无机填料一同作为分散相能更好的提高耐热性能。
本发明提供了一种改性硅橡胶涂覆材料，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。
Claims (7)
1.一种改性硅橡胶涂覆材料，其特征在于，其组成按质量百分数配比为：硅橡胶100份；耐热聚合物50-120份；无机填料40-80份；固化剂3-10份；催化剂1-5份；其中硅橡胶为羟基封端聚二甲基硅氧烷、羟基封端聚甲基乙基硅氧烷或羟基封端聚甲基苯基硅氧烷中的任意一种；
耐热聚合物为氰酸酯树脂、酚醛氰酸酯树脂中的一种或两种。
2.按照权利1要求所述的改性硅橡胶涂覆材料，其特征在于：无机填料为高岭土、二氧化硅和氧化铝其中的任意一种或任意两种或任意三种的任意比例组合。
3.按照权利1要求所述的改性硅橡胶涂覆材料，其特征在于：硅橡胶为连续相，耐热聚合物和无机填料均为分散相。
4.按照权利1要求所述的改性硅橡胶涂覆材料，其特征在于：固化剂为正硅酸乙酯或甲基三丁酮肟基硅烷其中的任意一种。
5.按照权利1要求所述的改性硅橡胶涂覆材料，其特征在于：催化剂为二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡其中的任意一种。
6.按照权利1要求所述的改性硅橡胶涂覆材料，其特征在于：在权利要求1所述的改性硅橡胶涂覆材料配方基础上，按如下步骤进行制备：
1)在80-120℃下，将硅橡胶和耐热聚合物按一定比例混合，得到白色或淡黄色浆料；
2)在上述浆料中加入一定量的无机填料，混合均匀，得到白色或淡黄色或淡绿色浆料；
3)加入适当比例的固化剂与催化剂后，涂覆在基材表面，得到改性硅橡胶涂层。
7.按照权利要求6所述的方法，对步骤3)得到的改性硅橡胶涂层进行后处理，后处理工艺为：常温下固化48h后，再于200℃下热处理2h。
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