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高溫漆有機硅樹脂的作用

高溫漆國內的有機硅樹脂品種繁多,但大多數(shù)需要高溫固化。為此,本研究中選用了聚甲基樹脂。
實際上,樹脂中還存在許多支鏈結構,并還保留著一部分羥基封端頭。由于樹脂中(R:SI)的值較小,官能度大,甲基的空間位阻又小,使得C2H5O容易水易成HO,然而HO極易縮合成體型結構。因此,該樹脂具有低溫快干的特點,能充分滿足許多大型設備不能烘烤固化的要求。
高溫漆充分固化后的涂膜中,不含極性取代基,且形成立體網(wǎng)狀結構,故耐化學品侵蝕的性能優(yōu)良。但是,由于分子間作用力較弱,而且有效交聯(lián)密度不如其它有機樹脂強。然而,由于硅樹脂中特殊的R-SI-O-SI-R結構,使涂膜耐高溫性能優(yōu)異。不僅如此,隨著溫度的升高,冷膜固化更完全,高溫下具有較高的強度。不同溫度下涂層的結構變化可用紅外光譜表征。
試劑
濃度,%
溫度,℃
浸泡時間,h
漆膜外觀
鹽酸
10
35
216
無明顯變化
硫酸
30
35
312
無明顯變化
硝酸
30
35
216
無明顯變化
磷酸
30
35
1080
無明顯變化
氨水
 
35
24
無明顯變化
氫氧化鈉
20
35
1080
無明顯變化
過氧化氫
30
35
1080
無明顯變化
人造海水
 
35
1080
無明顯變化
氯仿
 
35
1080
無明顯變化
丙酮
 
35
1080
無明顯變化
二甲苯
 
35
1080
無明顯變化
吡啶
 
35
1080
無明顯變化
醋本丁酯
 
35
1080
無明顯變化
高溫漆常溫固化后的涂膜,存在 大量的有機基團,由于聚甲基硅樹脂結構中的C2H5O基團水解成HO-,但是常溫固化不足以使-OH全部締合,圖中其波數(shù)為950~810cm處的單寬吸收峰為SI-OH基團,同時樹脂結構中的一CH2一分別為2966.8cm-1和2918.2cm-1,還有大量的峰值為1034.5cm-1-SI-O-SI的結構;在1629.9cm-1處是由顏料引入的結晶水;在3435.cm-1的單寬峰是由偶聯(lián)劑引入的SI-NH2基團。經(jīng)過500℃2h的烘烤后,涂膜中的-CH基團和-CH2-基團已分解成CO2和H2O,其峰也隨之消失。
這樣,在有機基與硅氧烷的斷裂處便形成活性中心,該中心能進一步與硅酸鹽骨料和氧化物起作用。800℃烘烤2小時后,很明顯-OH已經(jīng)完全締合,涂層中含有大量的-SI-O-SI并且它起主要的粘結作用。這種物理化學反應的結果使聚有機硅氧烷和無機骨料結合起來,從而例證了該少料有優(yōu)異的耐熱、耐磨、耐腐蝕性能。同時,偶聯(lián)劑引入的SINH2仍未分解,說明該偶聯(lián)劑的高溫性能優(yōu)異,可以提高涂料的耐溫性。
高溫漆通過正交試驗優(yōu)選出耐高溫防腐有機硅涂料的優(yōu)異配方。該涂料具有附著力好、耐高溫、耐磨及耐腐蝕性能優(yōu)良等特點,而且配制容易、施工方便,可常溫固化。根據(jù)不同客戶的要求和設備的情況,可采用噴涂、刷涂等工藝涂覆在金屬基體上,無毒、無害、原料價格低廉、易于獲得?捎糜诖蠖鄶(shù)要求耐高溫及腐蝕的設備上,也可用于常溫或水下設備。

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