耐熱涂料淺講

2022-09-19 08:53:10

一般是把能長期經受200℃以上溫度,涂膜顏色和光澤變化都很小,涂膜完整,沒有碎裂現象,仍能保持適當的物理力學性能,并能起保護作用的涂料,稱為耐熱涂料。

耐熱涂料廣泛應用于高溫場合的表面保護,例如鋼鐵廠的煙囪、高溫管道、高溫爐、石油裂解裝置、車輛的排氣管、消聲器、發動機、熱交換器和高溫反應設備以及軍工設備等外表的裝飾及防護,以防止鋼鐵等金屬在高溫下的熱氧化腐蝕,以保證設備能夠在較長時間內有效地使用。


由于大部分場合應用的耐熱涂料同時需要具有防腐蝕的功能,即在耐熱的同時又要能夠防止高溫下的腐蝕作用,因而耐熱涂料在很多場合下也稱為耐熱防腐涂料。

耐熱涂料對某些場合下的結構構件具有非常好的保護作用,基本上能夠滿足這些部位結構構件的保護功能要求,因而,耐熱涂料的研制與應用都受到重視,世界上許多國家在這方面都投入一定的力量進行研究和開發工作,并推出相應的產品。國內也有多種品牌的耐熱防腐涂料應用。

耐熱涂料的種類很多,但從組成成膜物質的結構特性來考慮仍可以分為

  • 有機類

  • 無機類

  • 有機-無機復合類


有機類耐熱涂料具有較好的耐熱性、耐水性、電絕緣性和良好的物理力學性能,但硬度低、耐熱性能差、價格高。

有機耐熱涂料的品種較多,包括雜環化合物涂料(聚酰亞胺類、聚苯硫醚類、聚醚砜類等)和元素有機聚合物涂料(有機硅類、有機氟類、有機鈦類和聚硼硅氧烷類)。其中,雜環類耐熱涂料在國內外的應用已有多年,主要用于高溫絕緣方面;有機氟涂料耐熱防腐性能優異,不過溶解或分散困難;有機鈦涂料發展較晚,制備復雜,應用范圍不廣泛。因而,通常使用的耐熱涂料主要是有機硅涂料。

有機硅聚合物受熱后,有機物質發生氧化和揮發,但是其中的硅氧烷骨架保留下來并將顏料黏結于底材上,這是有機硅聚合物耐熱性能優異的主要原因。但是,有機硅耐熱涂料透氣性大,盡管這一特性在某些應用中可能是其優勢(例如用于配置外墻涂料),但對于防腐涂料來說,這一特性卻是其不足。


無機類耐熱涂料耐熱性好,長期耐熱溫度可達400-1000℃,甚至更高,涂膜硬度高。但是,無機類涂膜性脆,在未完全固化之前的耐水性差,對底材的處理要求也較嚴格。

目前得到廣泛應用的無機類耐熱涂料主要是硅酸乙酯耐熱涂料、硅酸鹽耐熱涂料、硅溶膠耐熱涂料、磷酸鹽耐熱涂料以及塘瓷類耐熱防腐涂料等。


無機-有機復合類涂料能夠揚長避短,性能上能夠相互補充。

有機-無機復合類耐熱涂料有兩類:一類是將無機基料和有機基料拼混使用,能夠得到有機和無機涂料性能上的取長補短效果;

另一類的機理則不同,它是利用基料的特性使之在不同的溫度區間內起作用。有機類耐熱涂料的耐熱度可達到400~700℃,耐水性、電絕緣性和機械強度良好。但是,在更高的溫度下使用時,涂膜就變得黏附性差,附著力和防腐性不好。采用無機基料與之復合,如向有機硅耐熱涂料中加入熔點與有機硅樹脂相適應的玻璃、陶瓷材料,當涂膜在高溫下受熱,有機硅分解、炭化,失去足夠的黏結強度時,玻璃、陶瓷材料開始熔化而產生對顏料的黏結和對基層的附著作用。因為這類涂料的成膜物不僅僅是有機硅,而是由有機硅和玻璃、陶瓷等無機材料共同組成(盡管它們不是在同一溫度或者同一溫度區間),因而也稱為有機-無機復合耐熱涂料。


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