[发明专利]一种含硅耐高温绝缘涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含硅耐高温绝缘涂料及其制备方法。所述含硅耐高温绝缘涂料包含如下组分或者由如下组分组成：磷酸盐溶液、氧化硅、氧化铝、氧化锌、硅溶胶和稀释剂以及可选的硼酸。所述方法包括磷酸盐溶液的制备：将磷酸溶液和金属氢氧化物升温至煮沸状态并保持至反应体系透明，然后降温至室温并陈化12小时以上；含硅耐高温绝缘涂料的制备：加入磷酸盐溶液、氧化硅、氧化铝、氧化锌、硅溶胶和稀释剂以及可选的硼酸，搅拌均匀后球磨，从而得到所述含硅耐高温绝缘涂料。本发明还提供了涂料在制备耐高温和/或绝缘涂层中的应用。本发明涂料具有优异的耐高温性、绝缘性和附着性等性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种含硅耐高温绝缘涂料及其制备方法和应用。

背景技术

随着航空、航天、汽车以及兵器等行业的迅速发展，对于材料防护的要求越来越高，某些元件需要在高温以及腐蚀环境下作业，同时还要具有抗疲劳、抗热震等物理特性和绝缘等功能性特性。绝缘涂料具有优异的电绝缘性，被广泛用于电性能元器件领域。有机绝缘涂料容易老化且不具有阻燃功能。无机涂层具有耐高温、耐腐蚀、不霉变等特点可以对基体起到长效保护的作用。但是现有无机涂料仍存在例如附着力、耐腐蚀性、腐蚀性、耐热性、抗震性、耐候性、起泡性、稳定性等性能的中一种或者多种性能的不足。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述一种或者多种不足，本发明在第一方面提供了一种含硅耐高温绝缘涂料，所述含硅耐高温绝缘涂料包含如下组分或者由如下组分组成：磷酸盐溶液、氧化硅、氧化铝、氧化锌、硅溶胶和稀释剂以及可选的硼酸。

本发明在第二方面还提供了一种制备本发明第一方面所述的含硅耐高温绝缘涂料的方法，所述方法包括如下步骤：(1)磷酸盐溶液的制备：将磷酸溶液和金属氢氧化物置于反应容器中混合并升温至煮沸状态进行反应，直至反应体系的透明性不再增加；然后，将反应体系降温至室温，并在室温陈化12小时以上，优选为陈化12小时至36小时，得到磷酸盐溶液；(2)含硅耐高温绝缘涂料的制备：向所述磷酸盐溶液中加入磷酸盐溶液、氧化硅、氧化铝、氧化锌、硅溶胶和稀释剂以及可选的硼酸，搅拌均匀后通过球磨方式混料2小时以上，优先球磨2小时至8小时，从而得到所述含硅耐高温绝缘涂料。

本发明具有如下有益的技术效果：

(1)耐高温。本发明的涂料由磷酸盐溶液作为主要成膜物质，因此由本发明涂料涂制的涂层的最高使用温度可以高达1000℃。

(2)绝缘性。本发明的涂料可应用于导体表面起到绝缘的作用。

(3)防腐蚀性。由本发明的涂料涂制的涂层为涂层基体提供了优异的防腐蚀性。

(4)稳定性。在一些优选的实施方式中，本发明的涂料由于控制了磷酸盐的组成，使得涂料不易产生沉淀，可以在配制后长期存放。

(5)防气泡性。在一些优选的实施方式中，本发明的涂料由于控制了磷酸盐的组成，因此减少或者防止了采用本发明的涂料涂制涂层时起泡现象的出现。

(6)涂层表面光滑性好。在一些优选的实施方式中，本发明的涂料由于采用球形粉料，尤其是采用具有一定比例的比表面积的球形粉料的组合的情况下，这些球形粉料在固化前可以在涂层基体表面自组装，因此可以形成平滑的涂层。

(7)附着力强。由本发明涂料涂制的涂层的附着力可以达到2级。

(8)抗震性好。由本发明涂料涂制的涂层在800℃至空气急冷的条件下也不开裂，与基体表面不分层。

(9)腐蚀性。在一些优选的实施方式中，本发明的涂料由于控制了磷酸盐的比例，即控制了涂料的酸性，因此可以减少对涂层基体例如金属的腐蚀。另一方面，稍微过量的磷酸对涂层基体例如金属适度的酸蚀有利于涂层与基体界面的紧密结合。

具体实施方式