[發明專利]一種具有潤滑、導熱功能的高溫防氧化環保涂層

有效

• 申請號: 200910162623.8
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101643614A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 范廣宏;周永松;任明偉;姜超
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及環保涂層領域，特別是一種用于金屬熱成形表面的具 有高溫潤滑、優異導熱功能的高溫防氧化環保涂層及其制備方法。

背景技術

統計資料表明，全世界每年因金屬腐蝕造成的損失在7000億美 元以上；中國2000年因金屬腐蝕造成的損失達5000億元，約占國民 生產總值的5％，目前仍有加重的趨勢。金屬高溫氧化是金屬腐蝕與 防護領域研究重點之一。在高溫下，由于氧的親和力作用，金屬易失 去電子被氧化，而在其表面形成粗糙、疏松、發脆、易脫落的氧化層， 使金屬失去應有的性狀。這不但縮短了金屬產品的使用壽命，而且影 響了金屬的回收，污染環境。如何防止金屬高溫氧化腐蝕成為困擾人 們的一個難題。

目前，國內外生產的金屬防護涂料，使用溫度大多在500℃以下， 遠遠不能滿足耐高溫防腐的要求：如耐熱鋼制作的金屬鎂還原罐，長 期在1200℃下操作；高合金鋼、硅鋼等軋制前要加熱到1200℃；金 屬煙囪、各種高溫回轉窯以及化工、石油、環保等行業的一些設備管 道等，工作溫度常常在1000℃左右。國外一些耐高溫金屬防護涂料 可以在1000℃以上使用，但都有很嚴格的技術壁壘，價格昂貴。為 了相關民族產業的順利發展，為了節約能源、實現可持續發展，國內 相關方面的專家做了許多努力。

中國專利CN1244655C公開了一種耐900～1200℃高溫的有機硅 -陶瓷涂料。這種涂料以有機硅樹脂為基料，配以耐高溫顏料、金屬 氧化物和硅酸鹽填料，在高溫下由有機型轉變為無機型從而實現對基 體的高溫保護。這種涂料的缺點是需要加入有機溶劑二甲苯，污染較 大，造成施工和使用的不便。

中國專利CN101058696A公開了一種金屬用的高溫環保節能涂 料。這種涂料包括功能填料和高溫粘結劑兩部分，其中功能填料由多 種金屬氧化物及一些鹽類組成；高溫粘結劑有由復合改性水玻璃和復 合改性硅溶膠組成。這種金屬涂料可以在1000℃以上長期使用，然 而，其使用的原料非常多，而且需要燒結才能形成堅硬的薄膜，生產 工藝比較復雜，不利于工業化推廣使用。

由以上分析可以看出，目前國內在金屬高溫防氧化技術方面還有 許多問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的是針對目前國內外金屬熱成形加工用高溫防氧化 涂層方面的問題和不足，而提出的一種具有高溫潤滑、優異導熱功能 的高溫防氧化環保涂層及其制備方法。

本發明提出的高溫潤滑、優異導熱功能的高溫防氧化環保涂層各 原料的重量百分比如下：水性環氧樹脂膠粘劑：20～60％；納米耐高 溫材料：5～30％；高導熱材料：10～20％；其它功能填料：10～25％； 水：20～30％，各組分的重量和為100％。

本發明中的水性環氧樹脂膠粘劑，是一種自主開發的新產品， 其中的固化劑為多乙烯多胺經柔性鏈段擴鏈而成的同時具有乳化 作用和固化作用的水性環氧固化劑。這種膠粘劑具有附著力強、耐 腐蝕、機械性能優良等特性，且屬于無毒無污染的環保產品。

本發明中的納米耐高溫材料包括納米膠體二氧化硅溶液。選擇納 米膠體二氧化硅基于以下三點考慮：a.納米膠體二氧化硅具有良好 的耐溫性，一般可耐1200℃以上，完全可以滿足耐高溫的要求；b.納 米膠體二氧化硅具有較好的親水性，可以和水性環氧樹脂膠粘劑互 溶，簡化涂料組成及生產工藝，環保實用；c.高溫下，納米二氧化 硅可以在被保護表面形成致密的二氧化硅薄膜層，起到隔絕氧氣的作 用。

本發明中高溫潤滑、優異導熱功能的高溫防氧化環保涂層制備和 使用方法如下：

①制備水性環氧樹脂膠粘劑

水性環氧樹脂膠粘劑是由環氧樹脂A和環氧固化劑B組成，A 組分為環氧樹脂128、6002、828等中的一種或數種混合而成；B 組分是通過柔性鏈段對多乙烯多胺進行擴鏈反應而制得的水性環 氧固化劑；

②涂層材料的微納米化處理：首先將納米耐高溫材料：5～30％； 高導熱材料：10～20％；其它功能填料：10～25％；水：20～30％， 配成混合漿料，然后將此漿料放入攪拌球磨機中研磨1～2h，研磨完 成后顆粒粒徑達到微米級；為了得到小粒徑的顆粒，將初次研磨后的 漿料放到超細磨研磨機中再次研磨，使粒徑達到微納米范圍(一般為 100～300nm)。