[发明专利]水性耐高温自干型涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及水性耐高温自干型涂料及其制备方法，属于水性涂料的技术领域。包括重量份的以下组分：水性耐高温树脂30～70份，水性有机硅消泡剂0.05～2.0份，胺类中和剂0.5～3.0份，基材润湿剂0.1～3.0份，分散剂0.5‑10份，成膜助剂1～15份，附着力促进剂0.1～5份，水性耐高温铝银浆3～10份，蒸馏水Ⅰ 15～30份，增稠剂0.1～5份，蒸馏水Ⅱ 0.1～5份。本发明的水性耐高温自干型涂料具备优异的耐高温、耐腐蚀性能，而且表干时间短、附着力强。

技术领域

本发明属于水性涂料的技术领域，具体涉及水性耐高温自干型涂料及其制备方法。

背景技术

随着高新技术的发展，现代化工和航空航天等领域对功能性水性耐高温涂料的需求呈现多样化趋势。针对耐高温涂料的差异化需求，国内外已涌现出大量的研究报道。目前，国内外学者的研究工作侧重在涂料基体树脂的合成与改性，高温颜、填料的作用和涂层失效机制等方面，并已开发出多种耐温等级不同、功能有所偏重的耐高温涂料。在耐高温涂料的研究中，有机硅树脂起着至关重要的作用。但是，在实际应用中，有机硅树脂仍然存在突出的问题，具体表现在：(1)其固化依靠Si-OH之间的缩合，因此一般需高温(150～250℃)固化，固化时间长，大面积施工不方便；(2)树脂表面能低，对基材的附着力差；(3)环境温度较高时，漆膜的机械强度低；(4)大多数材料长期处于高温、潮湿的环境中，或者处于有Cl^-、CO₂、SO₂存在的环境下，都会发生严重的腐蚀。因此这就要求水性耐高温涂料不仅具有耐高温性能，还要具有耐盐雾、耐湿热性能。

发明内容

针对现有技术中耐高温涂料固化时间长、附着力差、机械强度低和耐盐雾性能差等问题，本发明提供水性耐高温自干型涂料及其制备方法，以解决上述问题。本发明采用了一种纳米级有机无机杂化复配乳液，乳液中包含了有机硅树脂和硅酸盐溶液。水性涂料中的乳液与溶剂水是一个双相体系，利用了水性涂料中的纳米级乳液颗粒中高分子的相互渗透，使表干临界值降低，干燥速度加快；并且还带来了成膜性好，光泽度高等其他方面的优势。此外，有机硅树脂可增加漆膜的耐热性能；高温下可形成高度交联且更加稳定的空间网状结构，可以减轻高温对树脂内部的影响。作为涂层粘结剂的有机硅树脂在高温下会发生热降解反应，转化为无机硅氧烷结构，在断裂的地方形成活性中心，可与耐高温的水性铝银浆发生相互作用，通过化学反应重新组合成更稳定的骨架结构，形成更加致密的涂层，提高了涂膜的附着力，进而可以提升涂层的耐热性能，整个涂层体系发生二次成膜，进一步抵御高温的侵蚀。硅酸盐溶液中的二氧化硅可与铝银浆熔合成Si-O-Al(Fe)合金层，合金层的形成大大提高涂层与基材的结合能力，还使热氧不易侵入，从而提高了涂料的附着力和机械强度以及耐热、防腐性能。铝银浆在高温下可与钢铁基材形成合金层，提高涂膜的附着力。此外，铝作为阴极与钢铁基材形成电化学电池，从而进一步提高了钢铁的耐腐蚀性能。

本发明的技术方案为：

水性耐高温自干型涂料，包括重量份的以下组分：水性耐高温树脂30～70份，水性有机硅消泡剂0.05～2.0份，胺类中和剂0.5～3.0份，基材润湿剂0.1～3.0份，分散剂0.5-10份，成膜助剂1～15份，附着力促进剂0.1～5份，水性耐高温铝银浆3～10份，蒸馏水Ⅰ15～30份，增稠剂0.1～5份，蒸馏水Ⅱ0.1～5份。

优选的，包括重量份的以下组分：水性耐高温树脂70份，水性有机硅消泡剂0.7份，胺类中和剂0.3份，基材润湿剂1.5份，分散剂8份，成膜助剂5份，附着力促进剂3份，水性耐高温铝银浆8份，蒸馏水Ⅰ20份，增稠剂3份，蒸馏水Ⅱ3份。