耐高温防腐涂料配方研究+文献综述(2)
3.4 助剂对涂膜性能的影响 27
3.5 配方总结 28
4 结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
1 绪论
1.1 耐高温防腐涂料简介
1.1.1 定义及概述
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物体表面形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。耐高温防腐蚀涂料是涂料的一种，指在200℃以上，漆膜不变色、不脱落，仍能保持适当物理机械性能的涂料[1]。现已被广泛应用于高温蒸汽管道、热交换器、石油裂解设备、发动机部位及排气管等方面。随着航空、航天、能源、化工等工业的迅速发展，对于金属材料的使用性能要求也越来越高，如需要再更高的使用温度和更苛刻的腐蚀环境下作业[2]。因此耐高温防腐蚀涂料的研究已成为近年来先进国家技术发展热点。
耐高温防腐涂料采用特制高温溶液和无机聚合物加工而成的水性无机涂料，涂料自然固化的耐热防腐涂料，涂料成膜物质：制成以无机聚合物为主的互穿网络聚合物作为成膜物质。涂料主要成分采用纳米微粉、陶瓷微珠、碳化硅、氮化硼、细晶氧化铝、超细氧化锌、氧化钛等，制成金属陶瓷功能填料提高涂层的耐磨，防蚀性能。使用无机纤文，增强涂层的抗冲击性。配以适当的颜料、溶剂、助剂和加入耐磨增强剂。其物理性能、化学性能和使用性能均优越。耐高温防腐涂料在经过几次研发改进后，涂料耐温最高可达到1300℃左右。该涂料的基料和填料均由耐热、特种材料组成。基料中含有大量OH活性基团，它与填料中的活性组分及钢铁、或是其他材质活性表面快速反应，生成三文结构的无机聚合物，将涂层与基体连成一体，形成具有电化学保护和物理屏蔽作用的耐热防腐涂层，特别适用于工作在高温，腐蚀环境下的钢铁、或是其他材质结构的长效防护。耐高温防腐涂料可以在高温环境中保护基体防腐、抗氧化、封闭、耐磨保护等作用，涂层稳定性高，在高温环境下会与其他活性分子反应，使用寿命长。
耐高温防腐涂料涂刷在高温炉体金属上，在高温火焰环境中能有效保护高温炉体金属耐防腐、提高耐酸耐碱的抵抗力，保护金属不被抗氧化、封闭保护等作用，克服普通防腐涂料在高温条件下极不适应，耐温不够，易产生起皮、皱裂、变色等缺陷，涂层稳定性高，抗冲击耐磨，在高温环境下会与其他活性分子反应，使炉体使用年限更长，致使工业生产连续性和提高产品生产量。
1.1.2 组成结构及各部分作用
涂料一般由四种基本成分[6]：基料（成膜物质）、颜填料（包括体质颜料）、溶剂和助剂。
1) 基料：涂料中最重要的组分，主要成膜物质。基料的作用是将涂料中的其他组分粘结成一体，当涂料干燥固化后，能附在基材表面形成均匀的连续而坚韧的保护膜。对涂料和涂膜的性能起主导作用。包括油脂、油脂加工产品、纤文素衍生物、天然树脂、合成树脂及部分不挥发的活性稀释剂等。
2) 助剂：辅助材料，为改善涂料及漆膜的性能而添加的化学试剂。通常加入量很少，对生产过程，贮存过程，施工成膜过程，涂膜性能发生作用。如消泡剂，流平剂等，还有一些特殊的功能助剂，如底材润湿剂等。这些助剂一般不能成膜，但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用。
3) 颜料：次要成膜物质，又称为着色颜料，是一种不溶于水、溶剂或涂料基料的微细粉末状的有色物质，能均匀的分散在涂料介质中，涂于物质表面能形成色层，使涂膜具有一定的遮盖力及所需要的各种色彩；还能增强涂膜本身强度，提高涂层的耐老化性，耐候性。常见的有钛白粉，铬黄等。
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