2021年耐高温涂料

耐高温涂料耐高温涂料

耐高温涂料，一般是指能长期承受200℃以上温度，并能保持一定物理化学性能，使被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料。耐高温涂料可以用在铁、钢、铝、陶瓷、玻璃表面，广泛用于冶金、石油工业、天然气开采、航空航天等工业领域，最高可以耐400℃甚至更高的温度。其不仅耐高温，还有耐热冲击和耐磨等性能，通过涂层，可对金属表面，各种耐火材料表面进行表层改性，以达到提高基体材料的使用性能，同时节省能源，提高金属基体材料使用寿命1-2倍以上。耐高温涂料可分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料两大类。耐高温涂料的种类有机耐高温涂料主要是有机硅类耐高温涂料，这是因为硅氧键键能高达443kJ/mol，并且有机硅高聚物中Si原子上连接的烃基受热氧化后，生成高度交联的Si—O—Si键，形成Si—O链保护层，减轻了高温环境对高聚物内部的影响。无机耐高温涂料耐温可达400~1000℃甚至更高，但其漆膜脆，硬度高，弯曲时易开裂。耐高温涂料种类有，有着极低的导热系数高温隔热保温涂料、高效的高温防氧化涂料、耐强酸强碱的陶瓷高温防腐涂料、屏蔽电流的高温绝缘涂料、耐火的无机耐高温胶等功能涂料、工业窑炉远红外节能漆涂料等。小家电耐高温涂料-有机硅涂料

有机硅涂料是我国应用最早而且应用最为广泛的一种小家电耐高温涂料，种类繁多，制备技术较为成熟。有机硅涂料主要由有机硅树脂为主要成分，有机硅树脂呈现复杂的网状交错结构，化学性质稳定，耐高温性能好。多数小家电的工作温度通常在300℃以下，而有机硅涂料的最高耐温温度也可达300℃，从耐温性能角度来看，有机硅涂料是一种非常合适的小家电耐高温涂料。为了满足少部分小家电工作温度超过300℃的实际需求，涂料生产厂家对有机硅涂料进行了改性处理，基本改性原理就是降低了羟基等不耐高温成分的含量，增加了Si-O-Si键和无机盐类耐高温组分的比例，结合现代复合材料先进的加工工艺，有机硅涂料的耐高温效果显著改善，甚至可达600℃。有机硅树脂-聚有机硅氧烷有机硅涂料中的填料有机硅涂料的缺点（1）回粘现象。有机硅涂料制备的涂层在高温下分子热运动加剧，结构会出现软化，在与尖锐的物体接触时，附在小家电表面上的有机硅涂层易出现划伤等损坏涂层现象。（2）安全性问题。有机硅涂层中存在一些有毒成分，这些成分也会通过渗透逐步从内部向表面扩散，特别是直接与食物接触的涂层，可能存在食品安全隐患。（3）耐超高温问题。随着部分家电使用温度的进一步提高，小家电的工作温度甚至高达600℃，如何进一步提高有机硅涂料的使用温度成为了一个亟待解决的问题。目前国内少数具有研发实力的大型有机硅涂料生产企业正在进行相关研究，也取得了一些进展，但是离实际应用仍有一段距离。氟碳涂料的优缺点

氟碳涂料作为一种新兴材料，虽然在国内外的实际应用时间尚不长，但是其优异的耐高温性能、强耐蚀性能、自清洁性、强附着性及超耐候性受到了广泛关注。氟碳涂料的优势很明显，但是缺点也很突出。其缺点主要表现在自身的耐温、硬度和施工三个方面。常温状态下的氟碳涂料硬度只有2-3H，也就是说常温状态下的氟碳涂料不需要铁铲、钢丝刷，甚至仅仅用手指甲就可以将氟碳涂层划伤，如电熨斗中使用的氟碳涂料遇到纽扣等较尖锐的物体常出现划伤损坏涂层现象。氟碳涂料在260℃的环境中可以稳定工作，高于此温度以后氟碳涂料易于出现融化的现象。氟碳涂料的低硬度决定了氟碳涂料在施工困难，工艺条件难以控制，如何保持氟碳涂料在贴合过程中的粘连性和平滑性尤为重要。小家电领域耐高温粉末涂料

粉末涂料因无有机溶剂、无污染、利用率高、能耗低等优点已被广泛认可为“4E型”（Efficiency，Excellency，Ecology和Economy）涂料。粉末涂料根据成膜物质的不同通常可分为热塑型粉末涂料和热固型粉末涂料。小家电通常使用的是热固型粉末涂料，其原理是利用分子质量小的树脂与固化剂在高温作用发生交联反应形成网状大分子涂层。小家电领域应用得较多的是聚酯粉末涂料、丙烯酸类粉末涂料、环氧类粉末涂料和聚氨酯类的粉末涂料。粉末涂料近年来发展迅速，种类也是越来越多，性能也越来越优异。相对成本低廉的小家电，粉末涂料的使用成本仍然很高，希望涂料生产厂家能够开发出适用于小家电的低成本高性能的粉末涂料。

远红外辐射涂料是一种耐高温(温度可以达到1700℃)、强辐射率(0.95)、耐蚀性和高耐磨性的特种功能节能涂料。涂料涂刷在窑炉内壁上，通过涂料涂层红外辐射，改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料燃烧更充分，达到增加热效率，大大提高耐火材料热效率，减少能耗、节约能源和延长炉体内衬使用年限，节能率高。

远红外辐射耐高温涂料远红外辐射涂料是以合成树脂乳液为基料，与填料，优质颜料及各种助剂，远红外辐射矿物质配制而成的。

一般耐火材料的远红外发射率一般在0.35左右(如在1100℃下:耐火粘土砖:0.35~0.65，莫来石0.4，氧化铝0.18~0.52，耐火纤维0.35)。而远红外辐射涂料的发射率在0.85~0.95，国内外有不少公司，如日本日上公司，美国Harbison公司，他们的远红外辐射涂料的发射率都在0.9以上。

远红外辐射涂料的节能机理在于:能增加基体表面黑度，增强基体表面对热源传来热量吸收后的辐射传热，而反射部相应减少。炉窑内衬用耐火材料常温下的黑度一般为0.6~0.8，随着炉温的升高，会大幅度下降，而红外辐射涂料能减缓这种下降有时甚至可以使其升高。黑体涂料

黑体涂料即：热辐射节能涂料又称远红外辐射涂料，在常温环境下应用一般称为辐射散热降温涂料。由这些涂料名称即可看出：黑体涂料均与“辐射”相关，“黑体”是1862年由基尔霍夫命名并引入热力学的一个专用词，特指理想状态下100%吸收辐射波能量而不产生反射、透射的物体，物体不一定是黑色。

热传导有热传递、热对流、热辐射三种方式。在工业加热炉中睡着炉温的升高，热辐射成为最主要的热传导方式，可占总体热传导的90%以上。如何提高炉膛内的热辐射效率成为提高加热炉效率的关键。含有大量能量的光束，以红外线形式由众多光子组成，打在涂刷在炉墙内壁及水冷壁表面的耐高温远红外辐射涂层上，涂层特种成膜物及颜填料在吸收光子后会引起共鸣震动并产生热量，被吸收的红外线能量和涂层吸收并引起原子、分子振动的能量是一样的，随着涂层的原子、分子不断地振动，涂层热量不断升高，而光子的能量在被表面物质夺走后而消失（光子能量传递）。只要涂层处于相对较低的温度，就会自动捕捉光子提升自身能量。这就是耐高温远红外辐射涂料的吸热原理。耐热黑体增强远红外辐射涂料漆膜性能改性硅酸钠溶液，改性硅油43二氧化锰，三氧化二铁，氧化铜，三氧化二钴（3：5：1：1）9羧甲基纤维素，有机膨润土5偶联剂，蓖麻油，松香5二甲苯，正丁醇15高岭土，二氧化硅20邻苯二甲酸二丁酯，硅胶3金属用耐高温绝缘涂料参考配方高温节能耐腐蚀陶瓷涂料配方200目含量为63%的锆英砂15400目碳化硅+400目石墨粉15300目二氧化锆+500目氧化铝15200目高岭土8氧化钙+二氧化硅3二氧化钛+三氧化二铬3三氧化二铁+纯铁粉3磷酸二氢铝30硼酸钠（分散剂）4邻苯二甲酸二辛酯（增韧剂）4纳米改性高效隔热涂料参考配方溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

蛭石是一种水合物，呈块状、片状和粒状，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物。其层间水分子经高温灼烧，体积增大18-25倍。富含氮、磷、钾、铝、铁、镁、硅酸盐等成分。蛭石粉由生蛭石原矿经高温焙烧，筛选，研磨加工成粉末状。

莫来石（或莫乃石、Aluminumsilicate）指的是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称。

海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。可充当悬浮剂用于涂料中，防止色素在贮藏时沉淀。作为增稠剂的海泡石粉还能提供适当的粘度。作为触变剂，使用时用刷子、辊筒或喷雾器，涂料不发生沉淀。参考文献-1参考文献-2参考文献-3中北大学硕士学位论文：环氧-有机硅耐高温涂料的研制李小兰2006年喷涂施工：准备工作与前处理过滤与喷涂烘烤耐高温涂料的未来发展-1

涂料颗粒的超细化：涂料颗粒在超细化、纳米化后增加了粒子间的平均间距，减小了单位体积内的粒子数，降低了其密度，能够提高热辐射的透射深度以降低吸收指数和折射系数，从而达到提高物体发射率与吸收率的效果。超细颗粒在基体上的附着力极强，甚至有部分极细的颗粒能够渗透到基体材料内，类似于渗铝、渗碳等工艺，这样就完全改变和强化了基体材料的表面性能，可完全消除涂层脱落及使用效果下降等现象，表面即使是在极端的急冷急热条件下，也不会有爆裂和脱皮等现象发生。同时涂料颗粒超细化、纳米化之后，涂层的表面能会大幅度减小，从而使涂层表面不沾灰、不沾油、不易污染、不易被覆盖，这对涂层长期稳定的高效利用是一个可靠的保证。另外，超细化从根本上彻底解决了涂料悬浮性差和保存期短的问题。

涂料成分的复合化：一般常用的辐射基料种类很多，如碳化硅、氧化锆或锆英砂粉、氧化铬、氧化锰等，但这些材料均有各自的不足，例如:碳化硅含量增加时，辐射率的增加程度有限，而且在高温下还有氧化反应发生，使其辐射性能受到抑制；而氧化锆或锆英砂粉、氧化铬等材料的辐射率均随温度的升高而下降。因此，单独使用这些材料并不能有效增加其高温下的辐射能力。解决这一问题的办法就是采用多种材料成分复合化，使物体在不同温度下和不同波长范围内的辐射特性能够互补而相互增强。除辐射基料外，涂料中的粘结剂也应采用性能互补的复合粘结剂，以使涂料不仅具有较高的强度，还具有较大的韧性，而且还要耐高温。这些多方面的性能要求是一般单一粘结剂(如水玻璃粘结剂、磷酸盐粘结剂等)所无法达到的。同时，还要加入分散剂、表面活性剂、成膜物质等辅助成分，以使涂料具有良好的成膜性能、悬浮性能等。耐高温涂料的未来发展-2航天飞机隔热瓦：约3厘米厚的隔