耐高温有机硅涂料耐盐雾性的改善
杨文远 王栋霖 （ 江苏泰州市四联化工有限公司，225312）
景录如 （ 中国地质大学，湖北武汉 430000）

0 引言
随着我国工业化程度愈来愈高，工业化设备的创新水平在不断提升，工业设备的制造技术也在不断提高，随之而来对于诸如耐高温等一些特种涂料的需求量也与日俱增。特别是随着国民经济持续不断地快速发展，一些高温环境下使用的排气设备、烟囱、火炉、加热器、焚化炉、汽车、摩托车的排气管、石化厂中的高温反应釜、火电厂锅炉、高炉、焦炉、烧结机、石油精制炉、铝精炼炉、发动机排气系统、农机的消声器等等的外表面保护都日显重要，而这些设备大多长期处于高温、低温、水汽冲刷的交替状态，甚至像烟囱、焦炉、烧结机、焚化炉等长时间受日晒雨淋的影响，或者是长期在很高的温度下运行，高温腐蚀严重，对于耐高温有机硅涂料的耐盐雾性要求非常高，所以对于耐高温有机硅涂料，需要整体考虑漆膜的耐热性、防腐性能、机械性能，以及成本需求，才能够不断满足市场的需要。

1 耐高温有机硅涂料的特性
1.1 基本特性
耐高温有机硅涂料一般是以具有-Si-O-Si- 主链与有机基侧链的聚硅氧烷树脂为主要成膜物的涂料。聚硅氧烷因主链为Si-O 结构，具有无机物二氧化硅的安全可靠、无毒、无污染、无腐蚀、耐老化、耐高温及使用寿命长等性能；又因侧链中含有机基团而具有高分子材料的耐化学品性、柔韧性强等特点。有机硅树脂通常是甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷，或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，而有机硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的。当进行缩合反应时，由于硅醇浓度逐渐减少，增加了空间位阻，流动性差，致使反应速率下降。因此，要使有机硅树脂完全固化，须经过加热和加入催化剂来加速反应。许多物质对硅醇缩合反应具有催化作用，包括酸和碱，铅、钴、锡、铁和其它金属的可溶性有机盐类，有机化合物（如二丁基二月桂酸锡或N，N，N’，N’- 四甲基胍盐等）。
一般单从性能来说，有机基团中的苯基含量越低，生成的漆膜越软，缩合越快；苯基含量越高，生成的漆膜越硬，越具有热塑性。苯基含量在30%~60%，漆膜的抗弯曲性和耐热性好。此外，引入苯基可以改进有机硅树脂与颜料的配伍性，也可改进有机硅树脂与其它有机树脂的配伍性，以及有机硅树脂对各种底材的黏附力。
1.2 耐高温机理
耐高温有机硅涂料的耐高温机理有两种观点：种观点，室温下，在交联剂和室温固化催化剂的作用下，有机硅树脂首先交联成膜。随着温度的不断升高，有机硅树脂中的有机基团，如甲基、苯基逐渐分解。在350℃以上，有机硅树脂完全分解成无机硅氧交联结构，使耐高温有机硅涂料“二次成膜”；第二种观点，耐高温有机硅涂料在高温下会转化成釉，形成一层陶瓷层，即“二次成膜”。说到二次成膜，也有部分耐高温涂料中添加低熔点玻璃粉，当在高温环境下达到玻璃粉的熔点后，玻璃粉开始熔化成膜，替代了部分有机硅树脂对颜填料所起到的黏附作用，形成一层松散的硅化层，使耐高温涂料“二次成膜”，对基材起到高温隔热和防腐作用。不过根据笔者的试验发现，一般情况下，普通低熔点玻璃粉的铅等重金属含量严重超标，所生产的涂料产品，特别是用于一些出口设备上时，不符合欧美等国家的相关标准要求。

2 实验部分
2.1 有机硅树脂和氨基树脂的选择
目前，市场上的有机硅树脂品种千差万别，使用时需要慎重选择，应选择适合相关产品使用的性价比高的有机硅树脂。本实验所选用的有机硅树脂见表1。

另外，在有机硅涂料中，通常利用氨基树脂的活性部分作为交联剂，添加部分氨基树脂和有机硅树脂一起配制交联型热固性涂料。我们采用江苏三木公司的582 氨基树脂。当然为了使涂膜获得良好的机械性能、附着力、耐热性等，环氧树脂的选用也比较普遍，如无锡树脂厂的601 环氧树脂。
2.2 颜填料的选择
在耐高温有机硅涂料中，选用的颜填料一般有炭黑、高温铁黑、铁钛粉、三聚磷酸铝、滑石粉、云母粉、瓷土等。另外，还选用了膨润土、特殊添加材料等。
2.3 耐高温有机硅涂料配方
根据上述对有机硅树脂及其改性树脂的选择，以及对防锈颜填料、助剂、溶剂等的调配实验，确定了耐高温有机硅涂料的配方，见表2。

2.4 涂料性能指标
按照HG/T 3361—1987《草绿有机硅耐热漆》标准，对按表2 配方配制的涂料进行性能检测，检测结果见表3。


由表3 可见：在耐酸性、耐碱性，特别是耐盐雾性方面，配方1、配方2、配方3 有很大的差异。

3 结果与讨论
通过对比配方1、2、3 发现，在其余条件不变的情况下，加入和不加入特殊添加材料，对涂料耐盐雾性的影响大不一样，即在一定的基料下，通过一定量的特殊添加材料，可以大大提高耐高温有机硅涂料的耐盐雾性，但它与其它颜填料的配用，以及树脂的配比一定要选择合适的比例，即这种添加材料对耐盐雾性的提高有一个临界数值，不是越多越好。以配方2 的加量为合适。

4 结语
在耐高温有机硅涂料的配方中，有机硅树脂和改性树脂合理的配用，对涂料的耐高温性等基本性能发挥主要作用，但是在耐盐雾性等方面的性能，可以通过一些特殊的添加材料和防锈颜填料来实现。