[其他]常温固化磷酸盐耐高温涂料

说明书

本发明属于水溶性耐高温无机涂料制备技术领域。

一般耐热无机涂料，是以无机高聚物为基料，配以颜料和填充料等组成。

已公知的磷酸盐铝粉无机涂料（《涂料工业》杂志1981年第1期），其涂层是采用低温烘干方法，烘烤温度为250-300℃，不仅需耗费部分能源，而且限制了使用范围。再则此种涂料最高耐温600℃，不适宜在600℃以上高温、强气流冲刷等部位使用。

英国专利1503943号，1975年2月12日，国际专利分类号C23F7/00C25D13/02，公开了一种磷酸盐涂料。该涂料也需在82-149℃温度下烘干，最高固化温度达538-871℃。大型设备和不能烘烤的部件，使用这种涂料是不适宜的。

英国专利2139639A，1983年9月28日，国际专利分类号C09D1/005/18，公开的装饰性不燃涂料，主要是应用于建筑材料上。该涂料在500℃火焰下不燃烧。

鉴于上述情况，本发明的目的是，提供一种能够在常温下自干的水溶性耐高温无机涂料的配比及其合成树脂制备工艺。

本发明常温固化磷酸盐耐高温涂料，以无机高聚物为基料，配以耐高温颜料、助剂和促凝剂等组成。基料是由磷酸、氢氧化铝、硅酸盐、缓蚀剂、PH调节剂等合成。磷酸与氢氧化铝以及适量的水进行化学反应生成磷酸盐，它是主要的成膜物质。其主键结构为-P-O-P-O-P-，键能高，结构稳定，在高温下不易被分解破坏。由于它不含有机基团，所以不具备可燃的因素，而具有极佳的耐油性、耐候性和耐溶剂性。该基料呈弱酸性，对底材有钝化作用，所以它的粘结强度高，附着力强、耐高温颜料在高温条件下不发生化学反应。助剂的作用是调节涂料的粘度。本发明使用的促凝剂中含有活泼的羟基，在常温下它与基料发生化学反应，形成网状大分子链，可使涂层达到自干。

本发明的合成树脂制备工艺，采用不均相反应法。将定量的磷酸、氢氧化铝用足量的水混合，在70-85℃条件下反应，生成一种半固体状的透明物料，加入适量的水进行水解后，搅拌冷却，在20-30℃时出料，其固体份应为50%。

本发明常温固化磷酸盐耐高温涂料，主要由以下几种成分组成：

第一种是用65%的磷酸与氢氧化铝和足量的水进行反应，（磷酸∶氢氧化铝＝2-5∶1-3，最佳比例是3∶2），生成磷酸盐溶液后再加入缓蚀剂混合。磷酸盐占涂料总重量的10-15%，最佳为13%。

第二种是缓蚀剂铬酐，占涂料总重量的2-5%，最佳为3%。

第三种是耐高温颜料二氧化钛和二氧化硅，占涂料总重量的20-35%，其中二氧化钛与二氧化硅的重量比为1∶2.3。

第四种是促凝剂，它是含有活泼羟基的乙烯树脂，占涂料总重量的2-9%，最佳6%。

第五种是水，这种水必须经过净化处理，其电阻率为1×10⁶Ω·cm^-1，占涂料总重量的50-70%，最佳62%。

第六种是PH调节剂氢氧化钠，其用量以磷酸盐溶液的PH值而定，经调节后的溶液PH＝3-5，最佳PH＝4。

按上述配比和合成树脂制备工艺所制造出来的涂料，不含有机溶剂，无刺激性气味，不会燃烧，不污染环境。该涂料的涂层不用烘烤，能够在25-35℃，相对湿度为75%条件下自干，在650-830℃条件下可长期使用，最高耐温1000℃。该涂料原料价廉易得。

附图1、2、3、4、5是常温固化磷酸盐耐高温涂料合成树脂的X光衍射图。图1为总图，图2、3、4、5为分段放大图。经X射线衍射物相定性分析，大量的Al（H₂PO₄）₃变为微晶态聚合物，衍射谱图中2θ17°-40°漫散射峰即是。衍射谱图中①②③④⑤⑥⑦⑧衍射峰是结晶相AlH₃（PO₄）₂·3H₂O的衍射线，该结晶相为稳定态。

制备常温固化磷酸盐耐高温涂料实施例是：组份甲，用65%的磷酸3克与氢氧化铝2克（用6克水浸湿）在79℃条件下反应，生成磷酸盐溶液，用65℃的水调整其固体份为50%，加入缓蚀剂铬酐0.3克，用氢氧化钠调节溶液的PH值为4。然后加入耐温颜料二氧化钛4.8克（用10克水浸湿），二氧化硅11.04克搅拌研磨而成，其细度为40微米。组份乙，由含活泼羟基乙烯树脂的促凝剂1.3克和水11.2克构成。