耐热粉末涂料配方及性能特点

用不同种类环氧树脂，或加以改性，并选用适当的固化剂和颜填料，可以制备成性能比较全面的耐热（200~600℃）粉末涂料。

 

前言

耐热粉末涂料是指能长期经受200℃以上高温，涂膜不变色、不破坏，仍能保持适当物理力学性能的保护性粉末涂料。

有机硅粉末涂料的耐热性能比较高，但其价格高，初期外观及机械性能不太好，固化温度高，而且要获得长期耐400°以上高温的涂膜相当困难。

环氧树脂本身的耐热性能虽然比有机硅树脂差，但是它的性能比较全面；通过改性和加入适当的固化剂及颜填料，同样可以得到较好的耐热性能。因此，耐热环氧粉末涂料得到广泛的应用。

 

1、耐热环氧粉末涂料的性能要求

1.1耐热性

耐热性是重要的性能指标，有些产品不一定长期在某一高温下使用，因此，耐热性又可分为长期和短期两种。

根据使用对象及其它方面的性能要求，选择恰当的改性环氧树脂，固化剂和颜填料，才能达到价廉物美的目的。

 

1.2机械性能

包括初期和后期的机械性能。由于固化剂和颜填料的选用上受到一定的限制，其机械性能比一般粉末涂料的要求可略为降低；但后期机械性能不能降低太多，这点是很重要的。

 

1.3防腐性能（包括耐化学性能）

环氧树脂的防腐性能比较好，因此，环氧粉末涂料完全能达到这方面的要求。

 

1.4外观

包括平整度、光泽，颜色等性能。平整度可根据使用对象不同而有所区别。一般应允许有轻微的桔皮。光泽大都要求平光和亚光，这是完全可以达到的。

至于颜色，特别是浅颜色，要做到一点不变比较困难。可适当加入抗氧剂和受阻胺等加以解决。

 

1.5贮存稳定性

由于不是高温快固，而且选用树脂的Tg较高，因此贮存稳定性应该是没有问题的。

 

2、耐热环氧粉末涂料的原料

2.1环氧树脂种类的选择

一般采用双酚A环氧树脂。其它耐热性好的环氧树脂有：

（1）双酚A酚醛环氧

溶点65℃，环氧当量201，Tg=224℃；综合性能良好。

结构式为：

 

（2）萘环酚醛型环氧

熔点110~115℃，环氧当量240~275，Tg=300℃。熔融粘度低，粘结力强。

结构式为：

（3）二型环氧［YX-4020H（日本油化シエ/C）］

结构式为：

2.2环氧树脂的改性

2.2.1有机硅树脂改性

聚硅氧烷改性环氧树脂，既能降低环氧树脂的内应力，又能增加环氧树脂的柔韧性和耐高温性能。

通过聚硅氧烷的活性端基（Si—OH，—NH2，烷氧基等）与环氧树脂的环氧基、羟基反应，生成嵌段高聚物。

例如，将环氧树脂的环己酮溶液与活性有机硅的溶液加入三口烧瓶中，加入催化剂三乙酰丙酮铝，升温至回流温度，反应完成后，减压蒸出溶剂；

即得有机硅改性环氧树脂。将环氧树脂与甲基基硅树脂机械混合，也可达到改性的目的。例如：

甲基基硅树脂粉（100~250目）100份；环氧树脂（100~250目）45份；铅玻璃粉（熔点450℃，200~400目）150份；Fe2O3（1μm）3份，所得粉末涂料能经受500~700℃高温不剥落。

 

2.3纳米填料改性环氧树脂

用硅偶联剂通过原位分散聚合法制备的纳米SiO2环氧树脂复合材料，对环氧树脂起到较好的增强增韧作用；并提高了环氧树脂的耐热性能。

纳米SiO2改性环氧树脂制备方法：在搅拌状态下将已烘干的纳米SiO2加到有偶联剂的丙酮溶液中，然后用超声波处理30min。

将该溶液和环氧树脂搅拌均匀后脱除溶剂，升温至130℃反应1h，冷却后即可。全球涂料网了解到，纳米蒙脱土改性环氧树脂也可提高环氧树脂的耐热性能和阻燃性能。

 

3、结语   

耐高温的聚合物品种很多，但要制备出各方面性能都能符合要求的粉末涂料，仍存在一定的困难和问题。

用环氧树脂经改性和选用适当的固化剂和颜填料，可以制得不同高温要求（200~600℃）的粉末涂料。

耐热环氧粉末涂料可广泛应用于家电产品：如烧烤炉、暖风机、大功率灯饰，以及机械设备的高温部分，如排烟管道、高温炉、石油化工装置、飞机、导弹，宇航设备等的涂装保护。

耐热环氧粉末涂料还可用于电气绝缘材料方面的涂覆。采用溴化环氧树脂或加入适当的阻燃剂，还可作为阻燃粉末涂料使用。