一般是把能长期经受200℃以上温度,涂膜颜色和光泽变化都很小,涂膜完整,没有碎裂现象,仍能保持适当的物理力学性能,并能起保护作用的涂料,称为耐热涂料。
耐热涂料广泛应用于高温场合的表面保护,例如钢铁厂的烟囱、高温管道、高温炉、石油裂解装置、车辆的排气管、消声器、发动机、热交换器和高温反应设备以及军工设备等外表的装饰及防护,以防止钢铁等金属在高温下的热氧化腐蚀,以保证设备能够在较长时间内有效地使用。
由于大部分场合应用的耐热涂料同时需要具有防腐蚀的功能,即在耐热的同时又要能够防止高温下的腐蚀作用,因而耐热涂料在很多场合下也称为耐热防腐涂料。
耐热涂料对某些场合下的结构构件具有非常好的保护作用,基本上能够满足这些部位结构构件的保护功能要求,因而,耐热涂料的研制与应用都受到重视,世界上许多国家在这方面都投入一定的力量进行研究和开发工作,并推出相应的产品。国内也有多种品牌的耐热防腐涂料应用。
耐热涂料的种类很多,但从组成成膜物质的结构特性来考虑仍可以分为有机类无机类有机-无机复合类
有机类耐热涂料具有较好的耐热性、耐水性、电绝缘性和良好的物理力学性能,但硬度低、耐热性能差、价格高。
有机耐热涂料的品种较多,包括杂环化合物涂料(聚酰亚胺类、聚苯硫醚类、聚醚砜类等)和元素有机聚合物涂料(有机硅类、有机氟类、有机钛类和聚硼硅氧烷类)。其中,杂环类耐热涂料在国内外的应用已有多年,主要用于高温绝缘方面;有机氟涂料耐热防腐性能优异,不过溶解或分散困难;有机钛涂料发展较晚,制备复杂,应用范围不广泛。因而,通常使用的耐热涂料主要是有机硅涂料。
有机硅聚合物受热后,有机物质发生氧化和挥发,但是其中的硅氧烷骨架保留下来并将颜料黏结于底材上,这是有机硅聚合物耐热性能优异的主要原因。但是,有机硅耐热涂料透气性大,尽管这一特性在某些应用中可能是其优势(例如用于配置外墙涂料),但对于防腐涂料来说,这一特性却是其不足。
无机类耐热涂料耐热性好,长期耐热温度可达400-1000℃,甚至更高,涂膜硬度高。但是,无机类涂膜性脆,在未完全固化之前的耐水性差,对底材的处理要求也较严格。
目前得到广泛应用的无机类耐热涂料主要是硅酸乙酯耐热涂料、硅酸盐耐热涂料、硅溶胶耐热涂料、磷酸盐耐热涂料以及塘瓷类耐热防腐涂料等。
无机-有机复合类涂料能够扬长避短,性能上能够相互补充。有机-无机复合类耐热涂料有两类:一类是将无机基料和有机基料拼混使用,能够得到有机和无机涂料性能上的取长补短效果;
另一类的机理则不同,它是利用基料的特性使之在不同的温度区间内起作用。有机类耐热涂料的耐热度可达到400~700℃,耐水性、电绝缘性和机械强度良好。但是,在更高的温度下使用时,涂膜就变得黏附性差,附着力和防腐性不好。采用无机基料与之复合,如向有机硅耐热涂料中加入熔点与有机硅树脂相适应的玻璃、陶瓷材料,当涂膜在高温下受热,有机硅分解、炭化,失去足够的黏结强度时,玻璃、陶瓷材料开始熔化而产生对颜料的黏结和对基层的附着作用。因为这类涂料的成膜物不仅仅是有机硅,而是由有机硅和玻璃、陶瓷等无机材料共同组成(尽管它们不是在同一温度或者同一温度区间),因而也称为有机-无机复合耐热涂料。
文章来源:涂料家
作者:小丁