[发明专利]一种正硅酸乙脂无机耐高温涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于特殊涂料技术领域，特别是一种正硅酸乙脂无机耐高温涂料及其制备方法。

背景技术

大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和湿度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成户外钢铁结构腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀；工业气体含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S及NH3等，这些成份虽然含量很小，但对钢铁的腐蚀危害都是不可忽视的，其中SO2影响最大，CI2可使金属表面钝化膜遭到破坏；这些气体溶于水中呈酸性，形成酸雨，腐蚀金属设施。

海洋大气的特点是含有大量的盐，主要是NaCI，盐颗粒沉降在金属表面上，由于它具有吸潮性及增大表面液膜的导电作用同时CI-本身又具有很强的侵蚀性，因而加重了金属表面的腐蚀。钢结构离海岸越近腐蚀也越严重，其腐蚀速度比内陆大气中高出许多倍；传统的防腐底漆已经解决不了日趋月异的环境变化，所以开发高档次的防腐产品变的尤为重要；在工业生产中，很多机器设备是在高温下运行的，因此高温腐蚀值得重视；在各种高温防腐技术中，耐高温涂料具有独特的优越性，因此耐高温涂料在高温防腐领域中应用非常广泛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种正硅酸乙脂无机耐高温涂料及其制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种正硅酸乙脂无机耐高温涂料，其各组分质量百分比为：正硅酸乙脂28-35％；耐热颜填料：35-50％；助剂：2％-4％，二甲基甲酰胺：13-18％，其中：

耐热颜填料包括：

纳米二氧化硅、阻隔型功能填料及铝粉且纳米二氧化硅、阻隔型功能填料及铝粉的质量比为1.5:1:1；

阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

空心玻璃微珠：2-6份，石墨：10-15份，黑碳化硅：20-35份，细晶氧化铝：25-30份，二硫化钼：5-10份，氧化锌：1-5份，滑石粉：3-6份；

助剂为按质量份数计包括以下组分：

分散剂：10-15份，润湿剂：2-6份，固化剂20-50份，消光剂：2-6份，成膜助剂：5-10份，增稠剂：5-10份，羟乙基纤维素：5-10份，pH调节剂：1－5份，助剂中还包括硅烷偶联剂，其质量与正硅酸乙脂的质量比为1:15；

分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚＝1:1的重量比例复合制成；的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种；的固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、DMP-30/聚酰胺650、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一种。

技术效果：上述技术方案中，由于利用正硅酸乙酯制备耐高温涂料，该涂料在热固化后呈无机膜，随着温度的升高，固化膜的附着力和硬度显著提高，附着力达1级，铅笔硬度大于6H，使涂料能耐更高的温度，同时，二甲基甲酰胺与偶联剂的使用均能减少涂膜开裂倾向；

正硅酸乙酯与硅烷偶联剂按照质量比15:1进行混合水解，能够大大降低涂层开裂倾向；二甲基甲酰胺的使用使得干燥时间大大加快，在正硅酸乙酯中加入二甲基甲酰胺后，一方面，溶胶在向凝胶转变过程中，二甲基甲酰胺通过氢键与水解中间体结合，抑制了水解中间体Si(OC2H5)4-x(OH)x和产物SixOy(OH)z的化学活性，降低溶胶水解、缩聚的反应速率，促进了粒子之间的这种相互交联，形成有序的网络结构，改善了凝胶结构，同时又使凝胶质点增大，介孔孔径和孔体积增大，导致干燥后凝胶收缩量变小，获得孔径大小分布均匀的凝胶，从而溶剂蒸发时，凝胶内部应力均匀；

阻隔型功能填料中采用二硫化钼、石墨、滑石粉，石墨材料由于特有的晶体结构使其易产生滑移，同时石墨干摩擦润滑剂具有吸附性，可以形成一层润滑膜(石墨晶体膜)，起到减少摩擦磨损的作用，具有良好的散热性和导热性，由于碳的熔点很高，故不会产生碳和金属材料的咬焊现象；滑石粉作为填料，可起到骨架作用，降低制造成本同时提高涂料的漆膜硬度，增加产品形状的稳定，增加张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变形，伸张率，热膨胀系数，白度高、粒度均匀分散性强等特点，使涂料的延展性以及可加工性等优良得到优化；

将石墨与二硫化钼混合在一起使用，石墨与二硫化钼具有良好的协同效应，两者以一定的比例混合使用能有效地提高涂料的耐磨性能，减小磨损失重及摩擦系数，同时在涂料中加入一定量的三氧化二锑，可有效增强涂料涂层的硬度，并提高涂层的耐磨性。

本发明进一步限定的技术方案是：