耐热环氧粉末涂料性能特点

耐热环氧粉末涂料性能特点

发布时间:2020-12-02 标签:增塑剂阅读数:1 作者:Zero

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[本文摘要]:增塑剂生产厂家的小编今天带大家一起来认识一下关于耐热环氧粉末涂料性能特点相关介绍,耐热粉末涂料是指可以长时间承受200℃以上高温,不会使涂膜变色和破坏,仍能保持适当
增塑剂生产厂家的小编今天带大家一起来认识一下关于耐热环氧粉末涂料性能特点相关介绍,耐热粉末涂料是指可以长时间承受200℃以上高温,不会使涂膜变色和破坏,仍能保持适当的物理机械性能的防护性粉末涂料。 有机硅粉末涂料具有较高的耐热性,但价格高,初期外观和机械性能不佳,固化温度高,很难获得耐高温400°c以上的涂膜 。
环氧树脂的耐热性比有机硅树脂差,但性能更全面。 通过改性和添加适当的固化剂和颜料填料也可以获得更好的耐热性。 因此,耐热环氧粉末涂料已被广泛使用。
1.耐热环氧粉末涂料的性能要求
机械性能:包括早期和后期的机械性能。由于固化剂和着色剂的选择受到限制,因此与普通粉末涂料相比,其机械性能可能会略有下降。但是重要的是,以后不要将机械性能降低太多。
耐热性:耐热性是***重要的性能指标,某些产品可能不会在一定的高温下长时间使用,因此,耐热性可分为长期和短期两种。根据使用的目的和性能要求的其它方面,改性环氧树脂的合适的选择,固化剂和填料的颜色,来实现低价格,高品质的目的。
耐腐蚀性(包括耐化学性):环氧树脂具有更好的防腐性能,因此,环氧粉末涂料可以满足这方面的要求。
储存稳定性:由于它不能在高温下快速固定,并且所选树脂的Tg较高,因此在存储稳定性上应该没有问题。
外观:包括平整度,光泽度,颜色和其他属性。平坦度可根据所使用的物体而变化。通常应允许使用浅橙皮。抛光主要需要纯光和无光,这可以完全实现。至于颜色,尤其是浅色,很难保持不变。可以适当添加抗氧化剂和封闭的胺类来解决。
2、耐热环氧粉末涂料的原料
环氧树脂种类的选择:一般采用双酚A环氧树脂。其它耐热性好的环氧树脂有:
(1)双酚A酚醛环氧:
溶点65℃,环氧当量201,Tg=224℃;综合性能良好。结构式为:
耐热环氧粉末涂料的性能要求、原料、配方举例
双酚A酚醛环氧结构式
(2)萘环酚醛型环氧
熔点110~115℃,环氧当量240~275,Tg=300℃。熔融粘度低,粘结力强。
耐热环氧粉末涂料的性能要求、原料、配方举例
萘环酚醛型环氧结构式
(3)二苯型环氧[YX-4020H(日本油化シエ/C)]
二苯型环氧结构式
(4)4-4'-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺(TGDDM)[ELM434(日本住友化工)]
环氧当量117~134,***高Tg=240℃。
耐热环氧粉末涂料的性能要求、原料、配方举例
2.2环氧树脂的改性
2.2.1有机硅树脂改性
聚硅氧烷改性环氧树脂,既能降低环氧树脂的内应力,又能增加环氧树脂的柔韧性和耐高温性能。通过聚硅氧烷的活性端基(Si—OH,—NH2,烷氧基等)与环氧树脂的环氧基、羟基反应,生成嵌段高聚物。例如,将环氧树脂的环己酮溶液与活性有机硅的二甲苯溶液加入三口烧瓶中,加入催化剂三乙酰丙酮铝,升温至回流温度,反应完成后,减压蒸出溶剂,即得有机硅改性环氧树脂。将环氧树脂与甲基苯基硅树脂机械混合,也可达到改性的目的。
例如:
甲基苯基硅树脂粉(100~250目)100份
环氧树脂(100~250目)45份
铅玻璃粉(熔点450℃,200~400目)150份
Fe2O3(1μm)3份
所得粉末涂料能经受500~700℃高温不剥落。
2.2.2苹果酰胺(malamide)化合物改性 苹果酰胺化合物的结构式为:
耐热环氧粉末涂料的性能要求、原料、配方举例
苹果酰胺改性环氧粉末涂料配方及性能如下:
苹果酰胺化合物30份
环氧树脂70份
线型甲酚醛树脂50份
二甲基咪唑2份
耐结块性良好
初期剪断接着力/(kg·cm-2)150
耐热率*/%80
试片经200℃放置1000h后测定剪断接着力与初期剪断接着力之比。
2.3纳米填料改性环氧树脂
用硅偶联剂通过原位分散聚合法制备的纳米SiO2环氧树脂复合材料,对环氧树脂起到较好的增强增韧作用;并提高了环氧树脂的耐热性能。 纳米SiO2改性环氧树脂制备方法:在搅拌状态下将已烘干的纳米SiO2加到有偶联剂的丙酮溶液中,然后用超声波处理30min,将该溶液和环氧树脂搅拌均匀后脱除溶剂,升温至130℃反应1h,冷却后即可。纳米蒙脱土改性环氧树脂也可提高环氧树脂的耐热性能和阻燃性能。
2.4固化剂的选择
固化剂的种类对环氧树脂的耐热性也有很大影响。一般来说,酸酐类固化剂的耐热性较好。比较通用的固化剂有以下几种:
(1)均苯四甲酸酐(PMDA),熔点280℃,热变形温度290℃。 (2)苯酮四酸二酐(BTDA),熔点227℃,热变形温度大于280℃。 (3)偏苯三酐咪唑酯,其结构式为: 耐热环氧粉末涂料的性能要求、原料、配方举例 式中:R1——苯基,R2——氰乙基。化学名称为:苄氰乙基-2-苯基咪唑一偏苯三甲酸(商品名キュアゾ一ル2MZ-CNS,日本四国化成厂)。 (4)硼酚醛树脂(FB酚醛树脂),以硼酸、硼砂,双酚A和甲醛水溶液为原料,在NaOH催化下缩聚而成。其结构式为: 已商品化的F系列固化剂可使环氧树脂耐300~400℃高温,而且仍然保持较高粘结强度。 2.5颜填料的选择
颜填料对环氧粉末涂料的耐热性能有很大的作用,选用适当的颜填料,可以显著提高环氧粉末涂料的耐热性能。 2.5.1颜料的选择
一般无机颜料的耐热性较好,大部分可以采用。黑色颜料可采用铬铜颜料(SheperdColor公司生产)。铝粉耐热性也很好,但高温下易变色;可预先用氟碳树脂作包覆处理。 2.5.2填料的选择
一般无机填料均有较好的耐热性,其中比较适用的是硅灰粉(硅酸钙)和云母粉。两者可单独使用,也可按一定比例配合使用。具体型号如:硅灰粉NyadM400(Nyco公司),金云母Surorite325HK(加拿大Surorite云母公司)。六钛酸钾晶须也可采用,它除耐热性好外,还可提高涂层的硬度、耐磨性,耐化学稳定性和耐候性,用量为5%~30%。 2.5.3低熔点玻璃粉
低熔点(400~500℃)玻璃粉是由氧化硅、氧化钠、氧化钾,氧化硼为原料制备而成;其细度在10μm以下;一般为空心球状;比重0.4,如美国PQ公司生产的Q-Cell7040S等。使用量为10%~50%。还可加入少量玻璃助熔剂。低熔点玻璃粉也可用氟锆酸钡(BaZr2F10)代替。 3、耐热环氧粉末涂料配方举例

(1)线圈用环氧粉末配方及性能如下:
环氧树脂(Epikote1001)15份
环氧树脂(Epikote1002)15份
环氧树脂(Epikote1007)30份
甲酚醛环氧树脂40份
硅酸钙35份
CaCO335份
流平剂0.3份
缩丁醛树脂3份
二苯酮四甲酸酐24.5份
甲酚醛树脂(OCN-120)9份
三苯膦0.5份
固化条件:180℃,30min。
Tg147℃
胶化时间(200℃)/s25
耐热性(450℃,5min)无变化(可变色)
(2)用偏苯三酐-咪唑固化环氧粉末的配方及性能如下:
环氧树脂(Epikote1007)20份
双氰胺2份
线型甲酚醛环氧树脂(EPCN104)20份
流平剂0.3份
硅灰粉(或云母粉)30份
CaCO330份
线型酚醛环氧树脂(EPPN201)40份
外观优良胶化时间(200℃)/s10~11,胶化时间(贮存后)/s8~9,耐热性/℃450~480,贮存稳定性(40℃,7d)良好。
环氧树脂(Epikote1004)20份
偏苯三酐-咪唑酯固化剂6份
4、研究结论
耐高温聚合物的种类很多,但制备能满足各方面要求的粉末涂料仍存在一些困难和问题。 通过改性环氧树脂并选择合适的固化剂和颜料填料,可以制备出具有不同高温要求(200?600℃)的粉末涂料。 耐热环氧粉末涂料可广泛用于烧烤炉,电风扇,大功率照明设备等家用电器以及排烟管,高温炉,石化厂等机械设备的高温部件, 飞机,导弹,航空航天设备等。耐热环氧粉末涂料也可用于电绝缘涂料。 溴化环氧树脂或适当的阻燃剂也可以用作阻燃粉末涂料。
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