用于耐高溫的耐熱樹脂有聚苯、聚四氟乙烯、聚芳砜（醚）、聚酰亞胺、有機硅等，而有機硅樹脂是這類耐熱涂料中應用廣泛的一類。因為有機硅樹脂在長期受熱后，有機物質發生氧化和揮發，但其中硅氧骨架會留下來并將顏料粘附于底材上。

涂料的耐熱性能和防腐性能不僅與樹脂（基料）有關，同時與顏料、填充料等也有密切的關系，純有機硅樹脂可在200~250℃長期使用，在300℃短期使用，加入耐熱性顏填料后耐溫可高達700~800℃。

本文介紹的耐高溫涂料是以改性有機硅樹脂為基料，加入耐高溫防銹顏填料、助劑及溶劑組成。該涂料具有良好的附著力、耐沖擊性能、耐化學性和機械強度，及優異的耐高溫性能。該涂料施工方便，廣泛應用于各種耐高溫設備。

1實驗部分

1.1主要原材料及儀器

（1）有機硅樹脂A、有機硅樹脂B、環氧樹脂、氨基樹脂、有機緩蝕劑、色素碳黑、鈦白粉、石墨黑、高溫鐵黑、滑石粉、三聚磷酸鋁、膨潤土、異丁醇、醋酸丁酯，均為國產工業品。

（2）涂膜性能測試儀器

涂4#杯，國產；刮板細度計，天津材料試驗機廠；電熱鼓風干燥箱，上海崇明實驗儀器廠；電子測厚儀，進口；馬弗爐，上海崇明實驗儀器廠；SK-2立式砂磨機，國產；ST-BZ-7型鹽霧試驗機，中國臺灣。

1.2耐高溫底漆的配制（見表1）

表1 耐高溫防腐底漆的參考配方

制備工藝

A組分的制備：將有機膨潤土用醋酸丁酯稀釋至體積膨脹。

B組分的制備：將環氧樹脂與氨基樹脂混合。

C組分的制備：將有機硅樹脂、顏填料、助劑、溶劑按規定量加入研磨機中，研磨至細度小于30μm。

將A、B加入C中，繼續研磨分散5～10min即可，過濾密封包裝。

1.3耐高溫底漆的施工

取有機硅耐高溫防腐蝕底漆，用稀釋劑調節粘度至15～20秒，即可采用常規空氣噴涂方法施工。被涂工件表面必須打磨干凈，施工現場通風要好，涂膜經流水線固化成膜條件為180℃/30min，噴涂膜厚控制在30～40μm。

1.4耐高溫防腐底漆性能測試及檢驗（見表2）

表2耐高溫防腐底漆性能測試結果

耐酸性：將涂料噴涂在馬口鐵板上，180℃/30min固化后，放入5％H₂SO₄（25℃）溶液中72h，涂膜表面完好。

耐堿性：將涂料噴涂在馬口鐵板上，180℃/30min固化后，放入5％NaOH（25℃）溶液中72h，涂膜表面完好。

耐鹽霧：將涂料噴涂在馬口鐵板上，180℃/30min固化后，再將噴霧室溫度調至35±2℃，把試板排放在噴霧室內，試板表面朝上，與垂線夾角為20°，且試板不在噴嘴出來的直線軌跡上。關閉噴霧室頂蓋，開啟溶液（NaCL 50±10g/L）儲罐閥，使溶液流到儲槽，進行試驗，連續噴霧，周期進行目測檢查，以24小時為周期，三個星期后檢查試板，漆膜無起泡、無生銹、無脫落等現象即為合格。

耐熱性：將涂料噴涂在馬口鐵板上，180℃/30min固化后，放入馬弗爐中20h，涂膜表面完好。

耐急水冷熱性：將涂料噴涂在馬口鐵板上，180℃/30min固化后，放入馬弗爐中升溫至600℃，保持1小時，取出樣板，立即投入到常溫水中，檢查試板表面不應有起層、剝落、裂紋、起皺、粉化等現象，允許輕微變色，循環10次，達到要求即為合格。

2結果與討論

2.1樹脂的選擇

有機硅樹脂具有高的熱物理穩定性，但機械性能差，尤其在高溫下更是如此，實驗中，通過加入環氧樹脂和氨基樹脂合成了熱性能和機械性能優異的成膜基料，配以耐高溫顏填料和有機緩蝕劑、三聚磷酸鋁滿足有機硅耐高溫和防腐蝕的要求，同時改性有機硅樹脂還具有良好的附著力、耐沖擊性能、耐化學性和機械強度。

2.2顏填料品種的選擇

由于填料在涂料中所起的作用不同，所以填料組成不僅影響涂膜的性能，還影響涂料的施工性能和工藝穩定性，石墨黑、高溫鐵黑、滑石粉、三聚磷酸鋁作為主要的填料，其作用是提高涂料的耐熱性、機械強度及耐鹽霧性能，本試驗研究了它們對涂料性能的影響。

滑石粉，化學式為3MgO·4SiO₂·H₂O是二氧化硅和氧化鎂的復合式硅酸鹽。穩定性很好，耐高溫可達900℃，不溶于水、有機溶劑、冷酸和冷堿，密度合適，易于分散，做耐高溫防腐底漆。

三聚磷酸鋁，它能釋放出絡合能力很強的三聚磷酸根離子（P₃O₁₀）^5-,與Fe³⁺具有很強的絡合能力，在鋼鐵表面形成MxFey(PO₄)z為新生物的鈍化保護膜。其次是其主體分子ALH₂P₃O₁₀·2H₂O中的氫原子使其呈弱酸性，類似二元酸與金屬反應生成化學性質穩定的難溶于水的弱酸弱堿鹽，從而在金屬表面形成第二道屏障，有效地保護金屬不被侵蝕。其防銹性能優異，耐久性也很好。

耐高溫鐵黑具有高亮度、粒度分布均勻、分散性好、比重小特點。其耐堿優異、微溶于稀酸、耐熱達600℃左右、本身不自燃、不溶于水、無毒，具有很高的著色力和遮蓋力，對光和大氣的作用穩定。其和惰性的石墨黑適合做耐高溫防腐底漆廣泛應用于石油化工，冶金工件、煙囪管道、鍋爐儲罐、電力設備和鋼鐵構件的耐溫保護。

二氧化鈦和色素碳黑具有良好的著色性，可增加裝飾效果，其負面作用是易使涂膜發生龜裂，故在配方中加入量相對較少。

2.3助劑的選擇

有機硅耐高溫涂料的主要助劑為防沉劑和緩蝕劑。

防沉劑選用膨潤土，配方中添加少量膨潤土可以使涂料在儲存過程中增稠，防止已分散的顏料沉降，并且會使涂料產生觸變性粘度，在施工條件下，使涂料粘度變小易于流平，而涂膜達到流平后，又能恢復到原始粘度，防止流掛，一般添加量為涂料總量的0.4％～1.0％，添加方法可先制成10％含量的預凝膠，于攪拌后加入研磨料中一起研磨。

緩蝕劑選用有機氮堿及其鹽類防銹劑，它們對銹的穩定具有非常重要的作用，常用于防腐蝕底漆，與活潑的鐵銹形成難溶的雜多酸鉻合物從而達到穩定銹蝕、保護鋼鐵的作用，其用量添加1～3％可明顯提高涂層的耐腐蝕能力。

2.4底漆噴涂施工時的注意事項

噴涂法是涂料施工最主要的方法之一，用噴涂法涂飾物體表面可獲得均勻的涂膜，耐高溫底漆用噴涂法進行施工時需要掌握以下一些操作技巧。

（1）用配套的稀釋劑將涂料調至合適噴涂的粘度，以涂4#粘度杯測量，合適的粘度一般是18～22秒。如一時沒有粘度計，可用目測法：用棒（鐵棒或木棒）將涂料攪勻后挑起至20厘米高處停下觀察，如漆液在短時間（數秒鐘）內不斷線，則為太稠；如一離桶上沿即斷線則為太稀；要在20厘米高處剛停時，漆液成一直線，瞬間即斷流變成往下滴，這個粘度較為合適。

（2）空氣壓力最好控制在0.3～0.4兆帕（3-4公斤力/平方厘米）。壓力過小，漆液霧化不良，表面會形成麻點；壓力過大易流掛。

（3）噴嘴與地面的距離一般為300～400毫米為宜，過近易流掛；過遠漆霧不均勻，易出麻點，且噴嘴距物面遠漆霧在途中飛散造成浪費。

（4）噴槍可做上下、左右移動，最好以10～12米/分的速度均勻運作，噴嘴要平直于物面噴涂，盡量減少傾向噴涂。當噴到物面兩端時，扣噴槍扳機的手要迅速的松一下，使漆霧減少，因為物面的兩端，往往要接受兩次以上的噴涂，是最容易造成流掛的地方。噴涂時要下一道壓住上一道的1/3或1/4，這樣才不會出現漏噴現象。

（5）噴涂的順序是：先難后易，先里后外。先高處后低處，先小面積后大面積。這樣就不會造成后噴的漆霧飛濺到已噴好的漆膜上，破壞已噴好的漆膜。

3結語

通過在有機硅樹脂中加入環氧樹脂、氨基樹脂合成了耐熱性和機械性能優異的有機硅樹脂成膜基料。通過填料及助劑的選擇試驗，加入耐高溫顏填料能夠使有機硅涂料具有優異的耐高溫性能和防腐蝕性能。該涂料主要用于發動機、排氣管及其它高溫作業下設備的耐熱、防腐底漆，具有很高的經濟效益。