[發(fā)明專利]一種含硅耐高溫絕緣涂料及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN109897401A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王華棟;董衡;吳燾;張劍;王濤
• 申請（專利權(quán)）人: 航天特種材料及工藝技術(shù)研究所
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/25;C09D5/08
• 代理公司: 北京格允知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;周嬌嬌

本發(fā)明涉及一種含硅耐高溫絕緣涂料及其制備方法。所述含硅耐高溫絕緣涂料包含如下組分或者由如下組分組成：磷酸鹽溶液、氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、硅溶膠和稀釋劑以及可選的硼酸。所述方法包括磷酸鹽溶液的制備：將磷酸溶液和金屬氫氧化物升溫至煮沸狀態(tài)并保持至反應(yīng)體系透明，然后降溫至室溫并陳化12小時以上；含硅耐高溫絕緣涂料的制備：加入磷酸鹽溶液、氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、硅溶膠和稀釋劑以及可選的硼酸，攪拌均勻后球磨，從而得到所述含硅耐高溫絕緣涂料。本發(fā)明還提供了涂料在制備耐高溫和/或絕緣涂層中的應(yīng)用。本發(fā)明涂料具有優(yōu)異的耐高溫性、絕緣性和附著性等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種含硅耐高溫絕緣涂料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著航空、航天、汽車以及兵器等行業(yè)的迅速發(fā)展，對于材料防護(hù)的要求越來越高，某些元件需要在高溫以及腐蝕環(huán)境下作業(yè)，同時還要具有抗疲勞、抗熱震等物理特性和絕緣等功能性特性。絕緣涂料具有優(yōu)異的電絕緣性，被廣泛用于電性能元器件領(lǐng)域。有機(jī)絕緣涂料容易老化且不具有阻燃功能。無機(jī)涂層具有耐高溫、耐腐蝕、不霉變等特點可以對基體起到長效保護(hù)的作用。但是現(xiàn)有無機(jī)涂料仍存在例如附著力、耐腐蝕性、腐蝕性、耐熱性、抗震性、耐候性、起泡性、穩(wěn)定性等性能的中一種或者多種性能的不足。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述一種或者多種不足，本發(fā)明在第一方面提供了一種含硅耐高溫絕緣涂料，所述含硅耐高溫絕緣涂料包含如下組分或者由如下組分組成：磷酸鹽溶液、氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、硅溶膠和稀釋劑以及可選的硼酸。

本發(fā)明在第二方面還提供了一種制備本發(fā)明第一方面所述的含硅耐高溫絕緣涂料的方法，所述方法包括如下步驟：(1)磷酸鹽溶液的制備：將磷酸溶液和金屬氫氧化物置于反應(yīng)容器中混合并升溫至煮沸狀態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，直至反應(yīng)體系的透明性不再增加；然后，將反應(yīng)體系降溫至室溫，并在室溫陳化12小時以上，優(yōu)選為陳化12小時至36小時，得到磷酸鹽溶液；(2)含硅耐高溫絕緣涂料的制備：向所述磷酸鹽溶液中加入磷酸鹽溶液、氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、硅溶膠和稀釋劑以及可選的硼酸，攪拌均勻后通過球磨方式混料2小時以上，優(yōu)先球磨2小時至8小時，從而得到所述含硅耐高溫絕緣涂料。

本發(fā)明具有如下有益的技術(shù)效果：

(1)耐高溫。本發(fā)明的涂料由磷酸鹽溶液作為主要成膜物質(zhì)，因此由本發(fā)明涂料涂制的涂層的最高使用溫度可以高達(dá)1000℃。

(2)絕緣性。本發(fā)明的涂料可應(yīng)用于導(dǎo)體表面起到絕緣的作用。

(3)防腐蝕性。由本發(fā)明的涂料涂制的涂層為涂層基體提供了優(yōu)異的防腐蝕性。

(4)穩(wěn)定性。在一些優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的涂料由于控制了磷酸鹽的組成，使得涂料不易產(chǎn)生沉淀，可以在配制后長期存放。

(5)防氣泡性。在一些優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的涂料由于控制了磷酸鹽的組成，因此減少或者防止了采用本發(fā)明的涂料涂制涂層時起泡現(xiàn)象的出現(xiàn)。

(6)涂層表面光滑性好。在一些優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的涂料由于采用球形粉料，尤其是采用具有一定比例的比表面積的球形粉料的組合的情況下，這些球形粉料在固化前可以在涂層基體表面自組裝，因此可以形成平滑的涂層。

(7)附著力強(qiáng)。由本發(fā)明涂料涂制的涂層的附著力可以達(dá)到2級。

(8)抗震性好。由本發(fā)明涂料涂制的涂層在800℃至空氣急冷的條件下也不開裂，與基體表面不分層。

(9)腐蝕性。在一些優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的涂料由于控制了磷酸鹽的比例，即控制了涂料的酸性，因此可以減少對涂層基體例如金屬的腐蝕。另一方面，稍微過量的磷酸對涂層基體例如金屬適度的酸蝕有利于涂層與基體界面的緊密結(jié)合。

具體實施方式