室温固化硅酸盐耐高温防腐蚀涂料的研制
0 引言
随着工业科技的发展,对金属的耐高温防腐蚀要求越来越高,目前使用比较多的是含铝磷酸盐耐高温涂料,但是该类涂料固化温度最低为 350 ℃,这个条件限制了许多使用厂家及施工工艺,而且该涂料在后期加工过程中如果出现损坏,不能进行再次喷涂固化,这就迫切需要一种室温固化的涂料来解决问题;而室温固化的涂料一般可以使用硅酸盐类,该类涂料具有价格低廉、无毒、无污染、化学稳定性好等优点,但是其耐蚀性能比较差、其耐水性及与金属涂料的热匹配性都相对较差。
本文讨论的含铝硅酸盐涂料能够长期稳定贮存,可室温固化。固化后涂层具有良好的耐高温、防腐蚀、耐汽油、煤油、润滑油、各种溶剂等性能。
1 试验部分 1.1原料
试验用主要原料见表1。
表1 试验用主要原料
名称
规格
厂家
铝粉
4~5 μm
鞍钢实业
正辛基三乙氧基硅烷
分析纯
成都艾科达
异丁基三乙氧基硅烷
分析纯
成都艾科达
甲基三乙氧基硅烷
分析纯
广州双桃化工
无水乙醇
工业
天津滨海科迪
硅酸钾
工业
邢台大洋
硅溶胶(28%)
工业
青岛海洋
水
去离子
自制
KH-560
工业
南京立派
BYK-192
工业
德国毕克
1.2试验过程
1.2.1 铝粉的包覆处理
在三口反应瓶中加入无水乙醇300.0 g,加入0.5g硅氧烷单体搅拌1 h,使体系完全均一,然后加入铝粉500.0 g,给予体系一定的温度,30 ~ 40 ℃最佳,匀速搅拌3 h(搅拌速率不宜过快),将反应产物转移到事先准备好的容器内,放入干燥箱内常温干燥,或在减压装置下干燥,干燥后得到硅氧烷单体包覆的铝粉。
1.2.2 硅酸盐涂料制备
在500 mL三口烧瓶中加入80.0 g硅酸钾,补充一定量的去离子水,搅拌均匀,在搅拌条件下缓慢地加入6.0 g硅溶胶,最后滴加3%的硅烷偶联剂,然后搅拌1 h,制备成改性硅酸钾树脂。然后加入之前处理好的铝粉80.0 g及1%的分散助剂BYK-192,继续搅拌2 h 后使用 120 目的纱网过滤,最终制成题述产品。
1.2.3 涂层的制备
施工环境温度为10 ~ 30 ℃,相对湿度为≥35%,金属底材严格除油除锈(推荐喷砂处理)。将涂料喷涂于金属底材上,第1道喷涂厚度为25 ~ 30 μm,表干后喷涂第2道,厚度为25 ~ 30 μm,将试片放置在干燥洁净的室温环境中,24 h后涂层完全固化。
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