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有機硅樹(shù)脂在特種涂料中的應用和發(fā)展

發(fā)布時(shí)間：

2023-09-04 09:02

耐高溫涂料通常是指可長(cháng)期承受 200 ℃ 以上溫度，漆膜不開(kāi)裂、不脫落，仍具有一定物理化學(xué)性能，使被保護對象在高溫環(huán)境中能正常發(fā)揮作用的特種功能性涂料。

目前，市場(chǎng)上應用最廣泛的是有機硅耐高溫涂料，以其大面積施工工藝性能良好、成本低、耐溫效果顯著(zhù)、耐氧化等諸多優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞，被廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機、高溫管道、高溫爐、建筑幕墻的裝飾及防護等領(lǐng)域。

有機硅耐高溫涂料在高溫下會(huì )發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，這是一個(gè)相當復雜的過(guò)程，主要包括：

（1）高溫熱量從涂層表面傳遞到整個(gè)涂層；

（2）隨著(zhù)溫度的升高，作為涂層粘結劑的有機硅樹(shù)脂在高溫下會(huì )發(fā)生熱降解反應，解聚形成小分子片段和低相對分子質(zhì)量樹(shù)脂，小分子片段吸收熱量氣化進(jìn)入邊界層，從涂層中溢出；低相對分子質(zhì)量樹(shù)脂通過(guò)化學(xué)反應重新組合成更穩定的骨架結構，形成更加致密的涂層，進(jìn)一步抵御高溫的侵蝕；

（3）溫度更高時(shí)，涂層中的耐高溫顏填料等組分也會(huì )發(fā)生物理、化學(xué)變化；有機硅樹(shù)脂則進(jìn)一步分解，側鏈有機基團和主鏈結構被破壞，完全轉化為無(wú)機硅氧烷結構，在斷裂的地方形成活性中心，可與耐高溫的顏填料發(fā)生相互作用，這些作用不會(huì )導致耐熱涂層的破壞，反而可以提升涂層的耐熱性能，整個(gè)涂層體系發(fā)生二次成膜。有機硅樹(shù)脂的分子結構和填料類(lèi)型決定了涂層發(fā)生化學(xué)反應的類(lèi)型和吸熱程度，高溫下涂層發(fā)生的物理變化：蒸發(fā)、熔融、反射、升華和輻射等會(huì )使耐溫涂層的耐熱性能得到提高。

顏填料對涂層耐溫性能的影響

顏填料對有機硅耐高溫涂料的性能具有重要影響，添加適合的耐溫顏填料可以大幅度提升涂層的綜合性能。常用的耐高溫顏料主要為金屬氧化物，如鈦白粉、銅鉻黑、鈷藍、鈦鉻棕等，填料主要是硅酸鹽材料，如云母粉、滑石粉、高嶺土、硅微粉等。

另外，為了提升涂層的防腐性能，常添加諸如鋁粉、鋅粉、鍶黃、磷酸鋅等防銹顏料。顏填料在研磨過(guò)程和高溫下會(huì )與有機硅樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)反應，如云母粉、滑石粉、高嶺土等硅酸鹽填料表面帶有少量羥基，能與有機硅樹(shù)脂的官能基反應，金屬及其氧化物可對上述反應起催化作用，在主鏈中形成金屬硅氧烷結構，進(jìn)一步提升涂層的耐熱性能。

隨著(zhù)新一輪產(chǎn)能的釋放，有機硅上游產(chǎn)能呈現過(guò)剩趨勢，同質(zhì)化競爭尤為明顯。為加快推動(dòng)我國有機硅產(chǎn)業(yè)邁向“產(chǎn)品高端化、應用多元化”.

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