耐高溫涂層研制

1、耐高溫涂層的研制 姓名：申小蘭 指導(dǎo)老師：高延敏 目錄4研究背景與意義1235科研思路與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)果與討論總結(jié)研究背景與意義 耐高溫涂料：耐高溫涂料：一般是指能長(zhǎng)期承受200以上溫度，并能保持一定物理化學(xué)性能，使被保護(hù)對(duì)象在高溫環(huán)境中能正常發(fā)揮作用的特種功能性涂料。施工方便施工方便成本低成本低耐溫性能良好耐溫性能良好效果顯著效果顯著耐高溫涂層耐高溫涂層無(wú)機(jī)耐溫涂層無(wú)機(jī)耐溫涂層有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合有機(jī)耐高溫涂層有機(jī)耐高溫涂層漆膜較脆，對(duì)底材附著力差易操作、低成本、大規(guī)模生產(chǎn)、耐溫性好耐溫性不高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原理 有機(jī)硅高聚物中Si原子上連接的烴基受熱氧化后，生成的是高度

2、交聯(lián)的更加穩(wěn)定的Si-O-Si鍵，這就是有機(jī)硅耐熱涂料具有較好的耐熱性的直接原因。有機(jī)硅聚合物的結(jié)構(gòu)式如下： 有機(jī)硅耐高溫涂料由有機(jī)硅樹脂和耐熱顏料、填料配制而成。有機(jī)硅在400500受熱大量分解，有機(jī)硅側(cè)鏈的有機(jī)基及部分主鏈被破壞，硅氧鍵斷裂的地方形成活性中心，可進(jìn)一步與硅酸鹽和氧化物相互作用形成比C-C鍵或C-O鍵更穩(wěn)定的Si-O鍵。低溫低溫階段階段高溫高溫階段階段玻璃料起玻璃料起成膜作用成膜作用有機(jī)硅樹脂有機(jī)硅樹脂起成膜作用起成膜作用2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容混合攪拌1.1.有機(jī)硅樹脂篩選有機(jī)硅樹脂篩選 不同種有機(jī)硅樹脂耐熱性分析 不同種有機(jī)硅樹脂熱重分析 不同種有機(jī)硅樹脂紅外圖譜分析2.2

3、.固化工藝確定固化工藝確定1）有機(jī)硅樹脂與氨基樹脂比例的確定 2）固化溫度的確定3.3.混合溶劑選擇混合溶劑選擇 二甲苯 4環(huán)己酮4正丁醇2混合溶劑混合溶劑4.4.填料比例的確定填料比例的確定 1固定硼酸、ZnO的量2調(diào)節(jié)MgO的量3調(diào)節(jié)納米SiO2的量5.5.助劑的選擇助劑的選擇 本實(shí)驗(yàn)原則上應(yīng)盡可能少用涂料助劑，因?yàn)橹鷦┰诟邷貤l件下的分解將給涂膜帶來(lái)性能的下降。因此只選用了異辛醇作為消泡劑。加入量為涂料總質(zhì)量的0.5wt%6.6.不同硅烷偶聯(lián)劑用量的確定（不同硅烷偶聯(lián)劑用量的確定（KH570)KH570) 通過(guò)調(diào)節(jié)偶聯(lián)劑（KH570)用量0.5wt%、1wt%、3wt%、5wt% 觀察干燥

4、時(shí)間以及表面狀況確定最佳的偶聯(lián)劑用量。結(jié)果與討論1 1、樹脂基體的選擇、樹脂基體的選擇不同種有機(jī)硅樹脂在各溫度下保溫1h的表面狀態(tài) 不同種有機(jī)硅樹脂熱重分析0100200300400500600700020406080100Weight(%)Temperature() W301 W380W303B H-5不同種有機(jī)硅樹脂紅外圖譜分析400035003000250020001500100050002530354045505560657075808590Transmmittance(%)Wavenumber(cm-1)W301 W380 303Bh-52.2.固化工藝的確定固化工藝的確定氨基樹脂添

5、加量對(duì)漆膜可擦洗性的影響（質(zhì)量/g）樹脂固化溫度對(duì)涂層性能的影響3.3.不同不同MgOMgO量對(duì)涂層耐溫性的影響量對(duì)涂層耐溫性的影響 4.4.不同納米不同納米SiOSiO2 2量對(duì)涂層耐溫性的影響量對(duì)涂層耐溫性的影響5.不同量的硅烷偶聯(lián)劑不同量的硅烷偶聯(lián)劑(KH570)對(duì)涂層耐溫性對(duì)涂層耐溫性的影響的影響6.6.涂層表面形貌分析涂層表面形貌分析總結(jié) 通過(guò)對(duì)180固化2h后的四種有機(jī)硅樹脂進(jìn)行熱重和紅外測(cè)試分析得知，選擇樹脂W380作為涂料中的樹脂基料。 通過(guò)丙酮溶劑擦拭實(shí)驗(yàn)，確定以氨基樹脂/有機(jī)硅樹脂=1：5的加入量為宜。通過(guò)測(cè)試涂膜的附著力，沖擊強(qiáng)度，柔韌性以及丙酮的可擦洗性試驗(yàn)來(lái)確定了固化溫度為180最佳 通過(guò)調(diào)節(jié)偶聯(lián)劑KH570用量，觀察干燥時(shí)間以及表面狀況確定最佳的偶聯(lián)劑用量為1wt%。 通過(guò)耐熱性實(shí)驗(yàn)確定了填料的比例，最終確定較好的涂料配方為：有機(jī)硅樹脂3540wt%，氨基樹脂78wt%，硼酸3540wt