[發(fā)明專利]超耐高溫防腐蝕涂料及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310439813.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN103525298A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳群;祝紅良;馬金才;陸朝軍;黃順道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇榮昌新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D183/10
• 分類號(hào): C09D183/10;C09D7/12;C09D5/10;C08G77/442;C08F230/08;C08F220/58;C08F220/54
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超耐高溫防腐蝕涂料及制備方法，該涂料適合各種耐高溫領(lǐng)域，尤其適用于800℃環(huán)境下的耐高溫防腐蝕領(lǐng)域。

背景技術(shù)

眾所周知，金屬材料在高溫環(huán)境中易與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，從而使金屬材料逐漸失去強(qiáng)度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能缺失，成為各種事故的隱患。超耐高溫涂料是指溫度超過800℃，在高溫與強(qiáng)度的沖擊下，漆膜不脫落剝離，仍能保持適當(dāng)物理機(jī)械性能，對(duì)基材進(jìn)行有效的保護(hù)，該類涂料有著廣泛的用途，對(duì)它的研究已成為近年來先進(jìn)國家技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)問題。

目前針對(duì)金屬的高溫氧化腐蝕問題，多采用耐高溫抗氧化涂層保護(hù)金屬是降低金屬氧化損耗的一種行之有效的方法，它以制作方便、成本低廉在現(xiàn)代工業(yè)、軍事、航天領(lǐng)域等得到廣泛應(yīng)用。超耐高溫涂料是多學(xué)科有機(jī)結(jié)合以及綜合應(yīng)用的成果，該類涂料可以廣泛的應(yīng)用于高溫蒸汽管道、熱交換器、冷凝器、高溫爐、石油裂解設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)部位、冶金行業(yè)的金屬高溫防護(hù)等。以爐窯為例，我國蒸汽鍋爐100萬臺(tái)，工業(yè)窯爐20萬臺(tái)，反射爐50萬臺(tái)，大型電阻爐40萬臺(tái)。這些爐窯在生產(chǎn)過程中的溫度普遍達(dá)600℃以上，使用超耐高溫涂層對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)，能減少每年的能源的浪費(fèi)與損失。

20世紀(jì)50年代開始，人們投入大量精力研究耐高溫涂層與涂料，開發(fā)了各式各樣的產(chǎn)品，可耐600℃以下的產(chǎn)品主要為改性有機(jī)硅和無機(jī)硅耐高溫涂料，可耐600℃以上的產(chǎn)品有機(jī)物幾乎完全分解，涂層材料一般為硅鋁酸鹽、陶瓷氧化物等，但所需成膜工藝較復(fù)雜，需要磁控濺射、電弧噴涂、等離子噴鍍等費(fèi)用昂貴，主要用于尖端科研和軍事領(lǐng)域。可長期耐溫600℃-800℃的耐高溫涂料品種很少，而且現(xiàn)有廠家生產(chǎn)的此類涂料存在常溫干燥性差(一般要求烘干)、耐高溫性能差(脫落、粉化、變色等)等問題，并且由于有關(guān)耐高溫涂料的技術(shù)評(píng)估及標(biāo)準(zhǔn)不一，耐高溫涂層失效原因分析的偏差，導(dǎo)致耐高溫涂料保護(hù)效果參差不齊的問題相當(dāng)突出，因此目前大量依賴進(jìn)口，成本高、交貨周期長。本項(xiàng)目研制了一種新型耐高溫防腐涂料，繼承了傳統(tǒng)的耐高溫涂料的優(yōu)點(diǎn)，不僅在600-800℃高溫環(huán)境下長期的使用，而且在經(jīng)過高溫環(huán)境后依然具有很高的耐腐蝕的性能。但是隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展和對(duì)外開放的不斷深入，特別是冶金、石化、能源、新材料等行業(yè)，新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，對(duì)可耐600-800℃高溫，施工簡單、成本低廉的耐高溫涂料需求很大，所以開發(fā)高性能的可耐600-800℃高溫的耐高溫涂料應(yīng)用前景非常廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種超耐高溫防腐蝕涂料及制備方法。本發(fā)明利用有機(jī)硅樹脂引入酰胺基團(tuán)，使樹脂體系成中性狀態(tài)，避免酸堿體系于涂料中的玻璃粉發(fā)生皂化反應(yīng)。使該超耐高溫涂料既具有耐高溫防腐蝕效果又有很好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。其中的硅樹脂結(jié)構(gòu)中Si-O-Si鍵的熱力學(xué)穩(wěn)定性.Si-C鍵有很好的堅(jiān)實(shí)性，可提高涂層耐熱性，再加上環(huán)氧基團(tuán)提高樹脂的的柔韌性，使樹脂的附著力大大的提高。在涂料體系中加入不同熔點(diǎn)的玻璃粉進(jìn)行復(fù)配，可以使該涂料在600℃以上，玻璃粉進(jìn)行熔融，進(jìn)行二次成膜，提高涂料的致密性和耐腐性性能。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

配方：（以下為質(zhì)量份）

樹脂：30～50

耐高溫顏料：30～50

玻璃黑：10～20

玻璃白：15～25

填料：10～25

鋁粉：5～10

助劑：0～5

溶劑：10～20

其中，涂料所用的樹脂為N-羥基丙烯酰胺改性有機(jī)硅樹脂，使用不同熔點(diǎn)的玻璃粉作為熔融成膜物質(zhì)，搪瓷黑、鋁粉、云母粉等耐溫防銹顏料作為防腐顏填料。

改性有機(jī)硅樹脂，其特點(diǎn)是用含有不飽和雙鍵的含酰胺基單體與含有不飽和鍵的有機(jī)硅單體之間兩者發(fā)生自由基反應(yīng)，生成含有酰胺基團(tuán)的有機(jī)硅氧烷預(yù)聚物。含有雙鍵的酰胺基單體如N-羥甲基丙烯酸胺、二甲基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺等。含有不飽和鍵的有機(jī)硅單體如乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）。該含有酰胺基團(tuán)的有機(jī)硅預(yù)聚物，與含有甲氧基活性官能團(tuán)的硅氧烷進(jìn)行水解縮聚反應(yīng)，最終制備出帶酰胺基的改性有機(jī)硅樹脂。

本發(fā)明在涂料中使用不同熔點(diǎn)的玻璃粉作為熔融成膜物質(zhì)，能在成膜后經(jīng)高溫下熔融后作為熔融成膜物質(zhì)，解決涂層致密性問題，同時(shí)確保涂層在高溫下的耐久性。

一種耐高溫防腐蝕涂料的制備工藝：

（1）改性有機(jī)硅樹脂制備