陶瓷涂料在工业中的应用

陶瓷涂料在工业中的应用

0陶瓷涂料的制备陶瓷涂料是一种新型的低vo排放的环保纳米涂料。它具有耐候性、耐盐性、高硬度、无燃、耐候性、耐酸性、耐高温和抗氧化等优点。这是理想的涂料。近年来陶瓷涂料在化工防腐、航空、汽车、厨房设备等领域的产业化和商业化运用趋势越来越明显,其研究工作已成为备受关注的热点。陶瓷涂料有有机/无机、无机和水性之分,有机/无机陶瓷涂料采用无机物与有机树脂反应,用固化剂固化制成或有机树脂与无机物混合制成;无机陶瓷涂料通常采用SiO2、Al2O3溶胶、其他无机物、颜填料、助剂制成;水性陶瓷涂料采用水溶性硅酸盐、水、微细金属氧化物、颜填料等混合制成。本文对近年来陶瓷涂料的研究进展进行了综述,并对其发展和应用前景做了展望。1高分子复合涂层有机/无机陶瓷涂料是一种使有机物与无机物混合或发生反应,从而兼备二者优点的陶瓷涂料。该类型陶瓷涂料耐候性和加工性能优异,耐脏而且耐损伤。可广泛用于汽车、火车、厨房设备和空调等产品。涂覆在以往的涂膜上,还可增加膜的硬度和耐污染性能。李力锋等用有机硅树脂、掺有碳粉的功能催化剂、二苯基二甲氧基硅氧烷制备了有机/无机陶瓷涂料,具有很高的光泽,提高了体系的定向能力,增加了体系的耐热抗氧化性能,增强了对水的排斥性能,改进热弹性,改进与有机树脂的相容性、与颜料的互溶性。该涂料对各种物质的黏结性、储存稳定性好。张炼发明了一种环氧陶瓷涂料,由环氧树脂、流平剂、石英粉、防沉剂组成甲组份,由固化剂、增韧剂、流平剂、防沉剂组成乙组份,以1︰1配比混合均匀制成。该涂料具有高强度、高粘结力、高弹性等优点,降低了制造成本,可常温固化、常温施工。殷跃军采用陶瓷粉、改性环氧树脂、稀释剂和分散剂组成第一组份,改性胺类固化剂为第二组分,轧浆混合均匀得到环氧陶瓷涂料。该涂料表面硬度高,酸碱环境下有较高的防腐能力,解决了常规重防腐涂料的耐磨、耐酸性能、耐碱性能三者不能兼得的问题。施利毅等为解决氟碳涂层硬度低、耐划伤性差、耐腐蚀性有待进一步提高等问题,采用双酚A环氧树脂、亚微米陶瓷粉体、钛白粉、氨基、环氧树脂固化剂、高分子分散剂制备了一种具有优异防腐性能的高硬度陶瓷涂层。其中的环氧树脂与酚醛树脂、氨基树脂经高温固化后成为涂层。涂层可为铝合金等金属表面提供有效保护。涂料制成的涂层具有极好的防腐蚀性能和机械性能。其中机械性能为硬度4H、附着力1级。一般环氧涂层的硬度为2H。该涂料更适用于航空航天、海洋船舶、化学化工等领域。李迎等以有机硅树脂为基料配以耐高温颜料、金属氧化物和硅酸盐类填料以及溶剂混合而成,将有机硅涂料与无机高温涂料优势结合,扬长避短,获得了耐900℃~1200℃高温的有机/无机陶瓷涂料。贾梦秋等用环氧树脂与陶瓷粉作为主体制备了一种重防腐耐磨涂料,该涂料可以直接喷涂或涂刷在金属、玻璃纤维、塑料、混凝土的表面,涂层致密、耐磨性好、附着力强,特别适合做油田管道的内壁涂层。朱云贵、刘少光等用有机结合剂和陶瓷骨料在金属基体上制备的陶瓷涂层已用在电厂、水泥厂等颗粒输送管道部位,该涂层材料的冲蚀率仅为16Mn钢的1/313。潘国顺等研制的耐磨环氧陶瓷涂层具有较好的耐浆体冲蚀磨蚀性能,以45号钢为参考试样,其相对耐磨率达到8.2。马向东等人用环氧树脂作为胶粘剂,加入氧化铝等耐磨陶瓷骨料制备的胶粘涂层,其耐浆体冲蚀性能明显优于一般金属材料。2分散剂、偏铝酸钠和硅系涂料在免烧砖与抓样品施工中的使用无机陶瓷涂料通常采用无机胶粘剂与无机物混合或者以SiO2、Al2O3溶胶、硅烷偶联剂用溶胶-凝胶法制成。张微等人为提高金属基陶瓷涂层的抗热冲击性能,以无机胶粘剂磷酸二氢铝、耐磨陶瓷骨料氧化铝、碳化硅和氧化镁混合后涂覆于金属表面制得陶瓷涂层。周武艺等人研制了一种用陶瓷骨料与自制无机胶粘剂为原料,具有高温耐磨性能的陶瓷涂层配方,探讨了影响涂层耐磨性能的因素。牟元全选用不同粒度的白刚玉、碳化硅纳米微硅粉、六偏磷酸钠搅拌混合制备了一种耐磨陶瓷涂料,使用成本低,致密度高具有优良的耐磨性。严继康等用Al(OH)3、NaOH、水、Al2O3、分散剂、偏铝酸钠粘结剂制备了一种高温抗氧化陶瓷涂料,工艺方法简单,操作方便。张笑歌利用二氧化锆、石英砂、氧化铈、氧化铝、石墨、碳化硅等制备了一种耐高温远红外辐射陶瓷涂料,适宜在煤粉炉、沸腾炉、流化床等动态炉体内使用。李扬德采用溶胶-凝胶法制备了一种超硬不粘炊具涂料,其组成为纳米SiO2、硅酸化合物、催化剂、硅烷偶联剂,在250℃温度下烧结制成,该涂料附着力强、硬度高、不易划伤、抗冲击,无毒环保,可完全取代铁氟龙不粘涂料。刘谦利用水性硅溶胶、氧化铝、水溶性醇胺、水制成一种建筑用无机陶瓷涂料,涂层具有优异的坚硬性、耐水性、耐粘污性、耐酸碱性。HanszBernard利用陶瓷粉体与金属基陶瓷混合,发明了一种用于不粘炊具的陶瓷涂料,该涂料具有高硬度、高抗腐蚀性能。曾邦杨,金尚莫采用溶胶-凝胶法制备了一种不粘陶瓷涂料,提高了涂层抗腐蚀性、表面硬度、耐划伤等性能。Hsuch-TsoLIN等采用硅溶胶、填料、有机硅、助剂等利用溶胶-凝胶法制备了一种不粘性优良的陶瓷涂料。刘心学等发明了一种用于不粘炊具的耐高温陶瓷涂料的制备方法,其中硅溶胶、云母粉等组成A组份,有机硅烷组成B组份,按一定比例搅拌熟化后获得,具有优异的耐高温稳定性。李力峰利用硅溶胶、铝溶胶、颜填料、催化剂等做成3组份,充分混合熟化后制成建筑铝幕墙用涂料,具有天然不燃性、表面硬度高等优点。史航等采用硅溶胶、颜填料、分散剂研磨得到A组份;催化剂、氟硅烷助剂组成B组份,两者混合熟化得到一种不粘陶瓷涂料。该涂料制得的涂层可替代PTFE不粘涂层。谢桂军等用硅氧烷、硅溶胶、颜填料、助剂制成的不粘陶瓷涂料在炊具上有好的应用效果,涂层可达35μm,耐高温,耐刮擦,易清洁,颜色丰富,光泽高,装饰性强。谢桂军还通过该类型涂料在炊具上的应用,发明了一种具有幻彩效果的炊具。该陶瓷涂料与炊具表面结合牢固,具有耐高温、耐擦洗、易清洁等效果。3水性重防腐涂料水性陶瓷涂料是一个完全不含有机溶剂的环保型涂料,是完全具备绿色环保的高性能创新涂料,而且具有优越的耐磨防水性、耐含盐的水域、耐油性、耐溶剂型,耐高温、耐盐雾性、抗静电、耐污染、防毒性、更具备任何有机产品不可能实现的阻燃性、抗辐射性、自修复性、超耐磨性、抗冲击性等质量含量的特别性能。目前国内市场极少。Mason用水溶性硅酸钠、水、微细金属氧化物制备了一种汽车玻璃、建筑玻璃用的深色涂料,用于遮光和保护阳光暴晒下的器件,防止老化。陈华山等用水性环氧树脂乳液、水、增稠剂、成膜助剂、闪蚀抑制剂、抑泡剂、破泡剂、润湿分散剂、偶联剂、流平剂、体质填料、陶瓷粉的分散体作为甲组份;乙组分为:水性环氧固化剂、水;将甲、乙两组分按6.6∶1的质量比混合、搅匀制得水性重防腐陶瓷涂料。该涂料安全、环保,可直接涂覆、涂层致密、耐磨性强,成本低,防腐性能优良、且常温固化、易喷涂、工艺简单,绝缘性高。同时具有很强的杀菌防霉功能,是一种尤其适用于管道防腐的水性环保型重防腐陶瓷涂料。孟涛等用SiO2∶K2O摩尔比5.7∶1,硅酸钾、硅溶胶、MMT蒙脱土凝胶2%~4%、硅烷偶联剂去离子水,颜填料,助剂等制成水性陶瓷涂料,具有良好的附着力、较好的耐水性、耐候性、耐高温、耐磨性、高自洁等优异的性能,可广泛应用于建材、