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高温漆有机硅树脂的作用
高温漆国内的有机硅树脂品种繁多,但大多数需要高温固化。为此,本研究中选用了聚甲基树脂。
实际上,树脂中还存在许多支链结构,并还保留着一部分羟基封端头。由于树脂中(R:SI)的值较小,官能度大,甲基的空间位阻又小,使得C2H5O容易水易成HO,然而HO极易缩合成体型结构。因此,该树脂具有低温快干的特点,能充分满足许多大型设备不能烘烤固化的要求。
高温漆充分固化后的涂膜中,不含极性取代基,且形成立体网状结构,故耐化学品侵蚀的性能优良。但是,由于分子间作用力较弱,而且有效交联密度不如其它有机树脂强。然而,由于硅树脂中特殊的R-SI-O-SI-R结构,使涂膜耐高温性能优异。不仅如此,随着温度的升高,冷膜固化更完全,高温下具有较高的强度。不同温度下涂层的结构变化可用红外光谱表征。
高温漆常温固化后的涂膜,存在 大量的有机基团,由于聚甲基硅树脂结构中的C2H5O基团水解成HO-,但是常温固化不足以使-OH全部缔合,图中其波数为950~810cm处的单宽吸收峰为SI-OH基团,同时树脂结构中的一CH2一分别为2966.8cm-1和2918.2cm-1,还有大量的峰值为1034.5cm-1-SI-O-SI的结构;在1629.9cm-1处是由颜料引入的结晶水;在3435.cm-1的单宽峰是由偶联剂引入的SI-NH2基团。经过500℃2h的烘烤后,涂膜中的-CH基团和-CH2-基团已分解成CO2和H2O,其峰也随之消失。
这样,在有机基与硅氧烷的断裂处便形成活性中心,该中心能进一步与硅酸盐骨料和氧化物起作用。800℃烘烤2小时后,很明显-OH已经完全缔合,涂层中含有大量的-SI-O-SI并且它起主要的粘结作用。这种物理化学反应的结果使聚有机硅氧烷和无机骨料结合起来,从而例证了该少料有优异的耐热、耐磨、耐腐蚀性能。同时,偶联剂引入的SINH2仍未分解,说明该偶联剂的高温性能优异,可以提高涂料的耐温性。
高温漆通过正交试验优选出耐高温防腐有机硅涂料的优异配方。该涂料具有附着力好、耐高温、耐磨及耐腐蚀性能优良等特点,而且配制容易、施工方便,可常温固化。根据不同客户的要求和设备的情况,可采用喷涂、刷涂等工艺涂覆在金属基体上,无毒、无害、原料价格低廉、易于获得。可用于大多数要求耐高温及腐蚀的设备上,也可用于常温或水下设备。
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