[發明專利]用于高溫涂裝的水性耐高溫涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010144342.6
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111218205A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 黨勇;周凱;楊昆明;姜鳳冕
• 申請（專利權）人: 山東七維新材料有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D1/00;C09D7/63;C09D7/61
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 于曉曉

本發明用于高溫涂裝的水性耐高溫涂料及其制備方法，屬于水性涂料的技術領域。包括重量份的以下組分：耐高溫乳液30～60份，有機硅消泡劑0.05～2份，胺類中和劑0.5～3份，硅烷偶聯劑0.3～3份，磷酸酯偶聯劑0.3～3份，基材潤濕劑0.1～2份，成膜助劑1～15份，顏料0.5～6份，填料20～40份，蒸餾水Ⅰ5～25份，增稠劑0.1～4份，蒸餾水Ⅱ0.1～4份。本發明制得的用于高溫涂裝的水性耐高溫涂料，具有優異耐水性能、附耐鹽霧性能，可直接涂裝在高溫底材上，對于一些由于特殊原因長期處于高溫狀態的高溫部件，不需要進行停機降溫，直接處理即可。

技術領域

本發明屬于水性涂料的技術領域，具體涉及用于高溫涂裝的水性耐高溫涂料及其制備方法。

背景技術

水性耐高溫涂料在冶金、航空、電力等高溫部分設備及鋼廠高爐、熱風爐外壁、高溫煙囪、煙道、高溫熱氣管道、加熱爐、熱交換器等方面得到了廣泛應用。但是由于一些特殊原因一些高溫部件會長期處于高溫狀態，如果對這些部件進行涂裝則需要對設備先進行停機降溫處理，這會對設備造成不可逆的損傷。因此，對此類設備進行涂裝施工需要在設備高溫狀態下進行，這就給涂料施工提出了更高的要求。目前一般水性涂料例如丙烯酸類、醇酸類、環氧類等直接涂在高溫(100℃)底材上，水分會迅速揮發，主樹脂聚合物及其它涂料組成成分在高溫作用下，會造成部分物質的分子結構遭到破壞，這是因為一般聚合物是由千萬個碳原子，或C-N、C-O基團，以共價鍵相互聯結而形成的。其中C-C鍵的鍵能347kJ/mol，C-O鍵的鍵能351kJ/mol，C-N鍵的鍵能是293kJ/mol。這幾種與碳原子相連基團因鍵能較低而容易受熱氧化分解，很容易斷裂成低分子物揮發，無法保護聚合物內部；此外涂料中的顏填料等組分在高溫作用下也會發生物理、化學變化進一步分解。這會對涂料的成膜過程造成很大的影響，進而涂膜會表現出失光、附著力下降、涂層脆化、柔韌性降低、粉化等破壞現象，使得涂層失去對底材的保護作用。因此，絕大部分水性涂料不可直接噴涂在高溫狀態的設備表面，只有極少部分的油性涂料可以直接噴涂。但是由于油性涂料中含有大量的揮發性有機化合物，在高溫施工的過程中極易對操作人員造成傷害。因此，急需開發能夠用于高溫涂裝的水性涂料。

發明內容

針對現有技術中一般水性涂料不可直接用于高溫涂裝的問題，本發明提供用于高溫涂裝的水性耐高溫涂料及其制備方法，以解決上述問題。本發明使用水性有機硅樹脂并混拼硅酸鹽溶液，有機硅樹脂具有良好的熱穩定性。有機硅高聚物中Si原子上連接的烴基受熱氧化后，生成的是高度交聯的更加穩定的Si-O-Si鍵，能防止其主鏈的斷裂降解。利用硅烷偶聯劑水解的硅醇基與金屬表面的氫鍵作用和磷酸酯偶聯劑的磷羥基與金屬基材的螯合作用，大大提高了涂層與基材的附著力。有機硅樹脂具有熱穩定性、耐氧化性、耐候性、耐低溫性好，表面能低，介電強度高等優點，在低相對分子質量硅酸鹽的配用下，可在高溫底材上涂裝并且漆膜不需要高溫(200～250℃)固化就能干透。

本發明的技術方案為：

用于高溫涂裝的水性耐高溫涂料，包括重量份的以下組分：耐高溫乳液30～60份，有機硅消泡劑0.05～2份，胺類中和劑0.5～3份，硅烷偶聯劑0.3～3份，磷酸酯偶聯劑0.3～3份，基材潤濕劑0.1～2份，成膜助劑1～15份，顏料0.5～6份，填料20～40份，蒸餾水Ⅰ5～25份，增稠劑0.1～4份，蒸餾水Ⅱ0.1～4份。

優選的，包括重量份的以下組分：耐高溫乳液60份，有機硅消泡劑0.7份，胺類中和劑2.0份，硅烷偶聯劑1.5份，磷酸酯偶聯劑1.5份，基材潤濕劑0.3份，成膜助劑4份，顏料4份，填料26份，蒸餾水Ⅰ15份，增稠劑1.2份，蒸餾水Ⅱ1.2份。