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有机硅耐高温涂料

时间:2020-03-10 14:20:53  来源:  作者:

 根据成膜树脂的不同,有机硅耐高温涂料可以分为纯有机硅耐高温涂料、改性有机硅耐高温涂料和有机-无机复合耐高温涂料。纯有机硅树脂通常是用氯硅烷和烷氧基硅烷为原料通过水解缩合反应制备而成,通过改变单体官能团的数目和选择不同的取代基可制备出不同聚合度、支化度、交联度的有机硅树脂。Jovanovic等研究了侧基对有机硅树脂耐热性能的影响,发现侧基是甲基的有机硅树脂耐热性能优于侧基是乙烯基的有机硅树脂。孙举涛等研究了端羟基对甲基苯基硅树脂耐热行为的影响,发现端羟基可协助硅苯基键的断裂生成苯,并使聚合物产生支链,抑制环化反应和降解断裂反应的发生,提升了甲基苯基硅树脂的耐热能力。但对于聚二甲基硅树脂而言,端羟基的存在是有害的,会降低硅树脂的耐温能力。Zhou等对比研究了线型和支链型结构的有机硅树脂的耐热行为,发现支链结构的有机硅树脂热稳定性高于线性结构的有机硅树脂,在较低的温度环境下,苯基含量高的有机硅树脂耐热性能好于苯基含量低的有机硅树脂。值得注意的是,将有机硅树脂的结构从线型或支链型向梯形转变可显著提升树脂的耐温性能。张翠梅以梯形聚甲基倍半硅氧烷、梯形聚苯基倍半硅氧烷树脂为成膜物,制备了可承受650℃的耐高温涂料。高萌等利用硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷等单体制备了可承受400℃高温的耐高温有机硅树脂。王海侨等以苯甲基硅树脂、硅酮树脂为成膜物质,辅以三氧化二铬、云母粉、滑石粉、低熔点玻璃粉、铝粉等材料,制备了可在700℃下应用的耐高温涂料。马克超等以甲基和苯基氯硅烷为原料制备了一种甲基苯基硅树脂,添加钛白粉、滑石粉、云粉、玻璃粉、KH550等材料制备的有机硅耐高温涂料可承受800℃高温。改性有机硅耐高温涂料:有机硅树脂SiO键极性大,容易在亲电试剂或亲核试剂的攻击下发生分子链的断裂,故有机硅树脂对化学品药品的稳定性不佳,耐溶剂性能差。此外,纯有机硅树脂机械强度、附着力和耐水性均不理想,为了克服上述缺点,常用其他树脂进行改性。目前常用的改性树脂主要有聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。必须指出的是,上述改性树脂会显著降低有机硅耐高温涂料的耐热性能。另外,由于有机硅树脂与其他树脂的溶解度参数相差较大,简单的物理共混容易造成改性效果差、两相分离的情况,因此一般采用化学方法进行改性。采用溶胶-凝胶法将无机材料和有机硅树脂进行复合可以生成有机-无机复合材料,这种复合材料不仅综合了无机材料的高硬度、耐磨、耐高温和耐溶剂等性能,还兼具有机材料良好的柔韧性。随着科学技术的发展,有机硅耐高温涂料受到越来越广泛的应用,对涂料性能的要求也越来越高; 而且随着人们环保意识的逐渐增强,涂料也将朝着低污染、绿色环保型方向发展。开发具有良好成膜性和施工性的耐高温改性树脂和无机-有机硅复合耐高温材料、采用纳米技术提升涂层的硬度和韧性等、开发有机硅耐高温涂料室温固化方面的新技术、新工艺等都具有重要意义,将会促进社会发展,产生巨大的经济效益。


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