耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)

0、前言耐熱粉末涂料是指能長期經(jīng)受200r以上高溫，涂膜不變色、不破壞，仍能保持適當(dāng)物理力學(xué)性能的保護(hù)性粉末涂料。有機(jī)硅粉末涂料的耐熱性能比較高，但其價格高，初期外觀及機(jī)械性能不太好，固化溫度高，而且要獲得長期耐400°以上高溫的涂膜相當(dāng)困難。環(huán)氧樹脂本身的耐熱性能雖然比有機(jī)硅樹脂差，但是它的性能比較全面；通過改性和加入適當(dāng)?shù)墓袒瘎┘邦佁盍?，同樣可以得到較好的耐熱性能。因此，耐熱環(huán)氧粉末涂料得到廣泛的應(yīng)用。1、耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求1?1耐熱性耐熱性是*重要的性能指標(biāo)，有些產(chǎn)品不一定長期在某一高溫下使用，因此，耐熱性又可分為長期和短期兩種。根據(jù)使用對象及其它方面的性能要求，選擇恰當(dāng)?shù)母男原h(huán)氧樹脂，固化劑和顏填料，才能達(dá)到價廉物美的目的。1?2機(jī)械性能包括初期和后期的機(jī)械性能。由于固化劑和顏填料的選用上受到一定的限制，其機(jī)械性能比一般粉末涂料的要求可略為降低；但后期機(jī)械性能不能降低太多，這點是很重要的。1?3防腐性能（包括耐化學(xué)性能）環(huán)氧樹脂的防腐性能比較好，因此，環(huán)氧粉末涂料完全能達(dá)到這方面的要求。1.4外觀包括平整度、光澤，顏色等性能。平整度可根據(jù)使用對象不同而有所區(qū)別。一般應(yīng)允許有輕微的桔皮。光澤大都要求平光和亞光，這是完全可以達(dá)到的。至于顏色，特別是淺顏色，要做到一點不變比較困難?？蛇m當(dāng)加入抗氧劑和受阻胺等加以解決。1?5貯存穩(wěn)定性由于不是高溫快固，而且選用樹脂的Tg較高，因此貯存穩(wěn)定性應(yīng)該是沒有問題的。

2耐熱環(huán)氧粉末涂料的原料環(huán)氧樹脂種類的選擇一般采用雙酚A環(huán)氧樹脂。其它耐熱性好的環(huán)氧樹脂有:雙酚A酚醛環(huán)氧溶點65°C，環(huán)氧當(dāng)量201,Tg=224°C；綜合性能良好。結(jié)構(gòu)式為:0"0"耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)萘環(huán)酚醛型環(huán)氧熔點110耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)萘環(huán)酚醛型環(huán)氧熔點110?115C，環(huán)氧當(dāng)量240~275,Tg=300C。熔融粘度低，粘結(jié)力強(qiáng)。結(jié)構(gòu)式為:耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)(3)二苯型環(huán)氧[YX-4020H(日本油化少工/C)]結(jié)構(gòu)式為:

耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)（4）4-4'-二氨基二苯甲烷四縮水甘油胺（TGDDM）［ELM434（日本住友化工）］環(huán)氧當(dāng)量117?134,*高Tg=240°C。結(jié)構(gòu)式為：耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)2.2環(huán)氧樹脂的改性2.2.1有機(jī)硅樹脂改性聚硅氧烷改性環(huán)氧樹脂，既能降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力，又能增加環(huán)氧樹脂的柔韌性和耐高溫性能。通過聚硅氧烷的活性端基（Si—OH,—NH2,烷氧基等）與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基、羥基反應(yīng)，生成嵌段高聚物。例如，將環(huán)氧樹脂的環(huán)己酮溶液與活性有機(jī)硅的二甲苯溶液加入三口燒瓶中，加入催化劑三乙酰丙酮鋁，升溫至回流溫度，反應(yīng)完成后，減壓蒸出溶劑，即得有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂。將環(huán)氧樹脂與甲基苯基硅樹脂機(jī)械混合，也可達(dá)到改性的目的。例如：甲基苯基硅樹脂粉（100?250目）100份環(huán)氧樹脂（100?250目）45份鉛玻璃粉（熔點450C，200~400目）150份Fe2O3(1pm)3份

所得粉末涂料能經(jīng)受500?700°C高溫不剝落。2.2.2蘋果酰胺(malamide)化合物改性蘋果酰胺化合物的結(jié)構(gòu)式為:耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)蘋果酰胺改性環(huán)氧粉末涂料配方及性能如下：蘋果酰胺化合物30份環(huán)氧樹脂70份線型甲酚醛樹脂50份二甲基咪唑2份耐結(jié)塊性良好初期剪斷接著力/(kg?cm-2)150耐熱率*/%80*：試片經(jīng)200C放置1000h后測定剪斷接著力與初期剪斷接著力之比。2.3納米填料改性環(huán)氧樹脂用硅偶聯(lián)劑通過原位分散聚合法制備的納米SiO2環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，對環(huán)氧樹脂起到較好的增強(qiáng)增韌作用；并提高了環(huán)氧樹脂的耐熱性能。

納米SiO2改性環(huán)氧樹脂制備方法：在攪拌狀態(tài)下將已烘干的納米SiO2加到有偶聯(lián)劑的丙酮溶液中，然后用超聲波處理30min,將該溶液和環(huán)氧樹脂攪拌均勻后脫除溶劑，升溫至130°C反應(yīng)1h,冷卻后即可。納米蒙脫土改性環(huán)氧樹脂也可提高環(huán)氧樹脂的耐熱性能和阻燃性能。2.4固化劑的選擇固化劑的種類對環(huán)氧樹脂的耐熱性也有很大影響。一般來說，酸酐類固化劑的耐熱性較好。比較通用的固化劑有以下幾種：均苯四甲酸酐(PMDA)熔點280C，熱變形溫度290°C。苯酮四酸二酐(BTDA)熔點227C，熱變形溫度大于280Co偏苯三酐咪唑酯其結(jié)構(gòu)式為: GOQH耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)式中：R1——苯基，R2——氰乙基。化學(xué)名稱為：芐氰乙基-2-苯基咪唑一偏苯三甲酸(商品名^^77一^2MZ-CNS，日本四國化成廠)。

（4）硼酚醛樹脂（FB酚醛樹脂）以硼酸、硼砂，雙酚A和甲醛水溶液為原料，在NaOH催化下縮聚而成。其結(jié)構(gòu)式為:耐熱環(huán)氧粉末涂料的性能要求以及生產(chǎn)已商品化的F系列固化劑可使環(huán)氧樹脂耐300?400°C高溫，而且仍然保持較高粘結(jié)強(qiáng)度。2.5顏填料的選擇顏填料對環(huán)氧粉末涂料的耐熱性能有很大的作用，選用適當(dāng)?shù)念佁盍?，可以顯著提高環(huán)氧粉末涂料的耐熱性能。2.5.1顏料的選擇一般無機(jī)顏料的耐熱性較好，大部分可以采用。黑色顏料可采用鉻銅顏料（SheperdColor公司生產(chǎn)）。鋁粉耐熱性也很好，但高溫下易變色；可預(yù)先用氟碳樹脂作包覆處理。2?5?2填料的選擇一般無機(jī)填料均有較好的耐熱性，其中比較適用的是硅灰粉（硅酸鈣）和云母粉。兩者可單獨使用，也可按一定比例配合使用。具體型號如：硅灰粉NyadM400（Nyco公司），金云母Surorite325HK（加拿大Surorite云母公司）。六鈦酸鉀晶須也可采用，它除耐熱性好外，還可提高涂層的硬度、耐磨性，耐化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性，用量為5%?30%。2?5?3低熔點玻璃粉

低熔點(400?500°C)玻璃粉是由氧化硅、氧化鈉、氧化鉀，氧化硼為原料制備而成;其細(xì)度在10pm以下；一般為空心球狀；比重0.4，如美國PQ公司生產(chǎn)的Q-Cell7040S等。使用量為10%~50%。還可加入少量玻璃助熔劑。低熔點玻璃粉也可用氟鋯酸鋇(BaZr2F10)代替。3、耐熱環(huán)氧粉末涂料配方舉例(1)線圈用環(huán)氧粉末配方及性能如下：環(huán)氧樹脂(Epikote1001)15份環(huán)氧樹脂(Epikote1002)15份環(huán)氧樹脂(Epikote1007)30份甲酚醛環(huán)氧樹脂40份硅酸鈣35份CaCO335份流平劑0.3份縮丁醛樹脂3份二苯酮四甲酸酐24.5份甲酚醛樹脂(OCN-120)9份三苯膦0.5份固化條件：180C,30min。

Tg147°C膠化時間（200C）/s25耐熱性（450C,5min）無變化（可變色）（2）用偏苯三酐-咪唑固化環(huán)氧粉末的配方及性能如下:環(huán)氧樹脂（Epikote1007）20份環(huán)氧樹脂（Epikote1004）20份線型酚醛環(huán)氧樹脂（EPPN201）40份線型甲酚醛環(huán)氧樹脂（EPCN104）20份硅灰粉（或云母粉）30份CaCO330份流平劑0.3份雙氰胺2份偏苯三酐-咪卩坐酯固化劑6份外觀優(yōu)良膠化時間（200C）/s10~11膠化時間（貯存后）/s8~9耐熱性/C450~480

貯存穩(wěn)定性（40°C,7d）良好、結(jié)語耐高溫的聚合物品種很多，但要制備出各方面性能都能符合要求的粉末涂料，仍存在一定的困難和問題。用環(huán)氧樹脂經(jīng)改性和選用適當(dāng)?shù)墓袒瘎┖皖佁盍?，?/p>