有關耐高溫環氧粉末建筑涂料

何德泉

引言：用不同種類環氧樹脂，或進行改性，并采用合理的環氧固化劑和顏填料，能夠制取成性能較為全方位的耐高溫（200 ~600℃）靜電粉末。

序言

耐高溫靜電粉末就是指能長時間承受200℃之上持續高溫，涂層不變色、不毀壞，仍能維持適度物理力學性能的防御性靜電粉末。

有機硅材料靜電粉末的耐高溫性能比較高，但其價格高，前期外型及機械設備性能不大好，固化溫度高，并且要得到長期性耐400° 之上持續高溫的涂層非常艱難。

環氧樹脂自身的耐高溫性能盡管比聚氨酯樹脂差，可是它的性能較為全方位；根據改性和添加恰當的硬化劑及顏填料，亦是能夠取得不錯的耐高溫性能。因而，耐高溫環氧粉末建筑涂料獲得普遍的運用。

1 耐高溫環氧粉末建筑涂料的性能規定

1.1 耐熱性

耐熱性是最重要的性能指標值，有一些商品不一定長期性在某一高溫下應用，因而，耐熱性又可分成長期性和短期內二種。

依據使用對象以及它領域的性能規定，挑選適當的改性環氧樹脂，環氧固化劑和顏填料，才可以做到物美價廉的目地。

1.2 機械設備性能

包含前期和后面的機械設備性能。因為環氧固化劑和顏填料的使用上得到一定的限定，其機械設備性能比一般靜電粉末的規定可略為減少；但中后期機械設備性能不能降低過多，這一點是很重要的。

1.3 防腐蝕性能（包含耐溶劑性能）

環氧樹脂的防腐蝕性能比較好，因而，環氧粉末建筑涂料徹底能做到這塊的規定。

1.4 外型

包含平面度、光澤度，色調等性能。平面度可依據使用對象不一樣而有所區別。一般應容許有略微的橘皮。

光澤度大多數規定鴻晨和啞光，這也是完全可以做到的。對于色調，特別是淺顏色，要保證一點不會改變較為艱難。可適度添加抗氧化劑和遇阻胺等加以解決。

1.5 存儲可靠性

因為并不是持續高溫快固，并且采用環氧樹脂的Tg 較高，因而存儲可靠性應該是沒有問題的。

2 耐高溫環氧粉末建筑涂料的原材料

2.1 環氧樹脂類型的進行

一般選用雙酚環氧樹脂。其他耐熱性好的環氧樹脂有：

（1） 雙酚酚醛樹脂環氧樹脂

熔點65℃，環氧樹脂劑量201，Tg=224℃；綜合性性能優良。化學結構式為：

（2） 萘環酚醛樹脂型環氧樹脂

溶點110~115℃，環氧樹脂劑量240~275，Tg=300℃。熔化黏度低，粘結性強。

化學結構式為：

（3）二苯型環氧樹脂［YX-4020H（日本油化シエ/C）］化學結構式為：

（4） 4-4’- 二羥基二苯甲烷氣體四縮水甘油胺（TGDDM）［ELM434（日本斗山化工廠）］環氧樹脂劑量117~134，最大Tg=240℃。

化學結構式為 ：

2.2 環氧樹脂的改性

2.2.1 聚氨酯樹脂改性

硅氧烷改性環氧樹脂，既可以減少環氧樹脂的熱應力，又能提升環氧樹脂的柔軟性和耐熱性能。

根據硅氧烷的活力端基（Si—OH，—NH2，烷氧基等）與環氧樹脂的環氧基、甲基反映，形成嵌段聚合物。

比如，將環氧樹脂的環己酮水溶液與活力有機硅材料的二甲苯水溶液添加三口燒瓶中，添加金屬催化劑三乙酰丙酮鋁，提溫至流回環境溫度，反映完成后，緩解壓力蒸出有機溶劑，即得有機硅材料改性環氧樹脂。

將環氧樹脂與羥基苯基有機硅樹脂機械設備混和，也可做到改性的目地。比如：

所得的靜電粉末能承受500~700℃持續高溫不脫落。

2.2.2 iPhone氟苯（ ** lamide）有機化合物改性

iPhone氟苯有機化合物的化學結構式為：

iPhone氟苯改性環氧粉末涂料配方及性能如下所示：

iPhone氟苯有機化合物 30 份

環氧樹脂 70 份

線形甲脲醛樹脂 50 份

二甲基咪唑 2 份

耐結團性 優良

前期弄斷然后力/（kg·cm-2） 150

耐高溫率*/％ 80

*：試片經200℃置放1 000 h 后測量弄斷然后力與前期弄斷然后力之比。

2.3 納米技術填料改性環氧樹脂

用硅硅烷偶聯劑根據原點分散聚合法配制的納米技術SiO2環氧樹脂復合材質，對環氧樹脂具有不錯的提高改性功效；并提高了環氧樹脂的耐高溫性能。

納米技術SiO2 改性環氧樹脂制備方法：在混合情況下將已風干的納米技術SiO2 加進有硅烷偶聯劑的甲苯溶液中，然后用超音波解決30 min。

將該水溶液和環氧樹脂攪拌均勻后去除有機溶劑，提溫至130℃反映1 h，降溫后就可以。納米技術蒙脫土改性環氧樹脂也可提升環氧樹脂的耐高溫性能和阻燃性性能。

2.4 硬化劑的挑選

環氧固化劑的類型對環氧樹脂的耐熱性也是有非常大危害。一般來說，酸酐類環氧固化劑的耐熱性不錯。

相對比較通用性的硬化劑有下列幾類：

（1） 均苯四甲酸酐（PMDA）溶點280℃，熱變形溫度290℃。

（2） 苯酮四酸二酐（BTDA）溶點227℃，熱變形溫度超過280℃。

（3） 偏苯三酐咪唑酯

其化學結構式為：

式中：R1——苯基，R2——氰甲基。

化學名稱為：芐氰甲基-2- 苯基咪唑一偏苯三苯甲酸（商品名キュアゾ一ル2MZ-CNS，日本四國化為廠）。

（4） 硼脲醛樹脂（FB脲醛樹脂）

以硼酸溶液、硼沙，雙酚和室內甲醛溶液為原材料，在NaOH催化反應下縮聚反應而成。其化學結構式為：

已商業化的F 系列產品環氧固化劑可讓環氧樹脂耐300~400℃持續高溫，并且依然維持較高粘結強度。

2.5 顏填料的挑選

顏填料對環氧粉末建筑涂料的耐高溫性能有較大的功效，采用合理的顏填料，能夠顯著提高環氧粉末建筑涂料的耐高溫性能。

2.5.1 顏色的挑選

一般有機顏料的耐熱性不錯，基本上能夠選用。黑色顏料可選用鉻銅色漿（Sheperd Color 企業生產制造）。氧化鋁粉耐熱性也很好，但高溫下易掉色；可事先用氟碳樹脂作覆蓋解決。

2.5.2 填料的挑選

一般無機物填料均有比較好的耐熱性，在其中較為可用的是硅灰石粉粉（硫酸鈣）和石英粉。二者可獨立應用，也可按一定比例相互配合應用。

型號規格如：硅灰石粉粉Nyad M400（Nyco 企業），金云母Surorite 325 HK（澳大利亞Surorite 黑云母企業）。

六鈦酸鉀晶須也可選用，它除耐熱性好外，還可提升涂膜的強度、耐磨性能，耐溶劑可靠性和耐老化，使用量為5%~30％。

2.5.3 低熔點玻璃粉

低熔點（400~500℃）氧化鋁粉是由二氧化硅、氧化鈉、氧化鉀，氧化硼為原材料制取而成；其粒度在10 μm下列；

一般為中空球形；比例0.4，如國外PQ 企業制造的Q-Cell 7040S 等。需求量為10%~50%。還可添加少許夾層玻璃助熔劑。低熔點玻璃粉也可以用氟鋯酸鋇（BaZr2F10）替代。

3 耐高溫環氧粉末涂料配方舉例說明

（2）用偏苯三酐- 咪唑干固環氧粉末的秘方及性能如下所示：

4 結束語

耐熱的高聚物種類許多，但是制取出各方面性能都能符合規定的靜電粉末，仍具有一定的艱難和難題。

用環氧樹脂經改性和采用合理的環氧固化劑和顏填料，能夠制取不一樣持續高溫規定（200~600℃）的靜電粉末。

耐高溫環氧粉末建筑涂料可運用于電器產品：如燒烤爐子、電暖風機、功率大的照明燈飾，及其工業設備的持續高溫一部分，如排油煙管道、高溫電爐、石油化工設備設備、飛機場、巡航導彈，航宇機器設備等的噴涂維護。

耐高溫環氧粉末建筑涂料還可用以電氣絕緣原材料領域的涂敷。選用溴化環氧樹脂或添加恰當的無鹵阻燃劑，還可做為阻燃性靜電粉末應用。

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