[發(fā)明專利]高性能陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料及其制備和應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110679908.X
• 申請(qǐng)日: 2021-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113388312B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凱鋒;張心悅;梁宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D183/04;C09D5/08;C09D7/61;B05D5/00;B05D5/08;B05D7/24
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 時(shí)亞娟

一種高性能陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料，該涂料選擇勃姆石改性環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂和固化劑作為主要成分，在樹(shù)脂固化交聯(lián)過(guò)程中逐漸形成陶瓷基樹(shù)脂，實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料的高硬度和耐磨性，使其同時(shí)具有優(yōu)異的耐油性和耐高溫性能。此外，該陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料具有施工簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，制成材料成膜性好，并具有較高的附著力。應(yīng)用本陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備抗劃傷保護(hù)和腐蝕防護(hù)效果，同時(shí)該涂層也可廣泛應(yīng)用于煙囪、熱管道等設(shè)施的高溫防護(hù)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐高溫涂裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種高性能陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料及其制備和應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有技術(shù)中常用的耐高溫涂料有兩大類：一類為陶瓷涂料，另一類為有機(jī)硅涂料。陶瓷涂料利用其無(wú)機(jī)材料的耐高溫性能可適用于1000℃以上的環(huán)境，但其施工難度大，不適用于大構(gòu)件，且維修性能差，因此，適用范圍較窄。有機(jī)硅涂料大多用于1000℃以下的環(huán)境，利用其優(yōu)異的施工便捷性、耐高溫性，經(jīng)常用于高溫?zé)焽琛Ｍǔ焽璨课晃挥诖髿猸h(huán)境，這就要求有機(jī)硅耐高溫涂料具有一定的耐防腐性能。環(huán)氧樹(shù)脂是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的防腐材料，但其耐候性較差，因此，利用環(huán)氧樹(shù)脂改性有機(jī)硅既提高了有機(jī)硅樹(shù)脂的防腐性，又解決了環(huán)氧樹(shù)脂的耐候性。

中國(guó)專利CN102559048A公開(kāi)了一種利用合成的環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂制備的環(huán)氧改性有機(jī)硅絕緣導(dǎo)熱耐高溫涂料，該發(fā)明兼顧了涂料的絕緣、導(dǎo)熱和耐高溫性能，漆膜附著力1級(jí)，硬度5H，250℃下24h漆膜無(wú)明顯變化，能廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備以及家用電器。但從其公開(kāi)的內(nèi)容可知，該專利制備的環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂采用環(huán)氧和有機(jī)硅樹(shù)脂質(zhì)量比為1:1。眾所周知，環(huán)氧有機(jī)硅樹(shù)脂若直接加熱固化其硬度很難達(dá)到4H以上，若用固化劑固化，雖然硬度能夠達(dá)到要求，但其在250℃下使用24h就會(huì)出現(xiàn)黃變現(xiàn)象。因此，該專利提供的漆膜在高溫固化后勢(shì)必會(huì)存在發(fā)黃、老化的狀況，相應(yīng)的應(yīng)用性能無(wú)法保證。

同時(shí)，目前我國(guó)艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)采用的高溫防護(hù)涂層材料為常規(guī)的環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料，其硬度較低，在儲(chǔ)運(yùn)和安裝過(guò)程中：表面容易劃傷和磕碰損壞，頻繁的維修工作嚴(yán)重限制了我國(guó)武器裝備的戰(zhàn)斗力。

因此，如何設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一種施工方便、附著力強(qiáng)、具有耐高溫防腐功能，且抗劃傷效果好，綜合性能優(yōu)異的耐高溫涂料，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制箱、煙囪、熱管道等特殊服役環(huán)境下使用設(shè)施的高溫防護(hù)來(lái)說(shuō)實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)目的為：利用勃姆石改性環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧有機(jī)硅樹(shù)脂作為基料參與固化反應(yīng)，制備一種高性能陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料，使其具有施工便捷、耐高溫防腐、抗劃傷、防護(hù)期效長(zhǎng)，可有效降低維修成本，美化涂裝效果，延長(zhǎng)裝備設(shè)施服役壽命等優(yōu)異性能。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是：高性能陶瓷基環(huán)氧改性有機(jī)硅涂料，該涂料按照重量份數(shù)，由以下組分構(gòu)成：基體樹(shù)脂混配物15-50份、溶劑10-40份、顏填料1-10份、功能填料20-60份、功能助劑0.1-3份和固化劑1-10份；其中，基體樹(shù)脂混配物由質(zhì)量比為（1~3）：1的勃姆石改性環(huán)氧樹(shù)脂溶液和環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述的勃姆石改性環(huán)氧樹(shù)脂為納米勃姆石改性E44環(huán)氧樹(shù)脂和納米勃姆石改性E20環(huán)氧樹(shù)脂中一種或兩種。

優(yōu)選的，所述的環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂中環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量占比為60%或30%。

優(yōu)選的，所述的溶劑為二甲苯和甲苯中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述的顏填料為銅鉻黑、氮化硼中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的功能填料為氧化鋁、三聚磷酸鋁和納米銀中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的功能助劑為BYK-110、BYK-320、氣相二氧化硅和有機(jī)膨潤(rùn)土中的至少兩種。

優(yōu)選的，所述的固化劑為硅烷改性胺類固化劑和端氨基硅烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種。