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高溫漆有機(jī)硅樹脂的作用
高溫漆國內(nèi)的有機(jī)硅樹脂品種繁多,但大多數(shù)需要高溫固化。為此,本研究中選用了聚甲基樹脂。
實際上,樹脂中還存在許多支鏈結(jié)構(gòu),并還保留著一部分羥基封端頭。由于樹脂中(R:SI)的值較小,官能度大,甲基的空間位阻又小,使得C2H5O容易水易成HO,然而HO極易縮合成體型結(jié)構(gòu)。因此,該樹脂具有低溫快干的特點,能充分滿足許多大型設(shè)備不能烘烤固化的要求。
高溫漆充分固化后的涂膜中,不含極性取代基,且形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),故耐化學(xué)品侵蝕的性能優(yōu)良。但是,由于分子間作用力較弱,而且有效交聯(lián)密度不如其它有機(jī)樹脂強。然而,由于硅樹脂中特殊的R-SI-O-SI-R結(jié)構(gòu),使涂膜耐高溫性能優(yōu)異。不僅如此,隨著溫度的升高,冷膜固化更完全,高溫下具有較高的強度。不同溫度下涂層的結(jié)構(gòu)變化可用紅外光譜表征。
高溫漆常溫固化后的涂膜,存在 大量的有機(jī)基團(tuán),由于聚甲基硅樹脂結(jié)構(gòu)中的C2H5O基團(tuán)水解成HO-,但是常溫固化不足以使-OH全部締合,圖中其波數(shù)為950~810cm處的單寬吸收峰為SI-OH基團(tuán),同時樹脂結(jié)構(gòu)中的一CH2一分別為2966.8cm-1和2918.2cm-1,還有大量的峰值為1034.5cm-1-SI-O-SI的結(jié)構(gòu);在1629.9cm-1處是由顏料引入的結(jié)晶水;在3435.cm-1的單寬峰是由偶聯(lián)劑引入的SI-NH2基團(tuán)。經(jīng)過500℃2h的烘烤后,涂膜中的-CH基團(tuán)和-CH2-基團(tuán)已分解成CO2和H2O,其峰也隨之消失。
這樣,在有機(jī)基與硅氧烷的斷裂處便形成活性中心,該中心能進(jìn)一步與硅酸鹽骨料和氧化物起作用。800℃烘烤2小時后,很明顯-OH已經(jīng)完全締合,涂層中含有大量的-SI-O-SI并且它起主要的粘結(jié)作用。這種物理化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果使聚有機(jī)硅氧烷和無機(jī)骨料結(jié)合起來,從而例證了該少料有優(yōu)異的耐熱、耐磨、耐腐蝕性能。同時,偶聯(lián)劑引入的SINH2仍未分解,說明該偶聯(lián)劑的高溫性能優(yōu)異,可以提高涂料的耐溫性。
高溫漆通過正交試驗優(yōu)選出耐高溫防腐有機(jī)硅涂料的優(yōu)異配方。該涂料具有附著力好、耐高溫、耐磨及耐腐蝕性能優(yōu)良等特點,而且配制容易、施工方便,可常溫固化。根據(jù)不同客戶的要求和設(shè)備的情況,可采用噴涂、刷涂等工藝涂覆在金屬基體上,無毒、無害、原料價格低廉、易于獲得。可用于大多數(shù)要求耐高溫及腐蝕的設(shè)備上,也可用于常溫或水下設(shè)備。
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