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高温防腐涂料与热障防腐涂层技术的研究进展
作者:张春华,…    内容来源:中国防腐涂料网    点击数:    更新时间:2012-4-13
 
    1.2无机耐高温防腐蚀涂料

    无机耐高温防腐蚀涂料耐热温度可达400~1000℃,甚至更高。无机耐高温防腐蚀涂料耐燃性好、硬度高。无机耐高温防腐蚀涂料主要有水溶性硅酸盐类、水溶性磷酸盐类、无机富锌化合物三大类[3]。

    1.2.1硅酸盐基耐高温防腐涂料

    硅酸盐基耐高温防腐涂料耐高温性能好,价格低,成膜性能好,制备工艺简单,易于与其它无机材料复合,可制备满足不同要求的耐高温防腐涂料。国产C-2型胶黏剂为白色水基糊状硅铝酸,可耐1300℃,并且耐有机溶剂、油、水和氢氟酸以外的各种强酸的腐蚀[18]。该涂料已在我国军队大型钢结构装备上成功应用。

    1.2.2磷酸盐基耐高温防腐涂料

    磷酸盐类无机涂料是以酸式磷酸盐(即磷酸二氢盐、磷酸倍半氢盐、磷酸一氢盐及他们的混合物)的水溶液为成膜物,配以颜料、填料、固化剂而成,是一种新型无机涂料。
   
    磷酸盐基耐高温涂层高温下可发生陶瓷化转变,耐高温防腐蚀性能优越。磷酸盐涂料具有较好的附着力和耐热性,由于其在耐热、防腐、耐油、耐候性等方面性能优异,已用作飞机发动机耐热防腐涂料、化工高温设备耐热防腐涂料。目前已有磷酸盐涂料用于宇航耐热涂层、金属耐腐蚀保护涂层以及耐热电绝缘涂层等方面的报道。
   
    1.2.3无机富锌涂料

    无机富锌涂料主要采用大量的高纯度颗粒极细的锌粉作为基料,以硅酸酯为主要成膜物质。具有优良的防锈性能,耐海水、耐油、耐盐、耐大气腐蚀,可长期在400℃以上高温环境中使用。其防腐机理主要有四种:屏蔽作用、电化学防护、涂膜自修复和钝化作用。广泛应用于船舶、热力管道、石油化工设备管线及高架铁塔的防腐。澳大利亚、美国等成功发展了后固化型无机富锌漆,所得到的涂层无需烘干,而是喷磷酸溶液或氯化镁溶液而获得干燥。我国在20世纪60年代广泛推广这种涂料,铁路栓焊梁的栓接板处的防锈防滑涂料,就是使用的这种无机富锌漆。目前应用最广泛的无机富锌涂料主要有以下三类:热固性水性无机富锌涂料,后固化水性无机富锌涂料和自固化型水性无机富锌涂料。无机涂料虽具有诸多优点,但也存在一些性能上的不足,例如涂膜性脆易开裂,对于金属、塑料和木材等的附着力不强,无机涂料的应用范围也受到限制,某些无机涂料生产成本较高。改善现有涂料的性能,开发低成本、适用范围广的新型无机涂料是亟待解决的问题。

    1.3有机-无机复合高温防腐涂料

    有机耐高温防腐蚀涂料一般存在环境污染大,操作对人体有害等缺陷,随着环保意识的增强,其应用受到一定的挑战。无机耐高温防腐涂料与基体粘接性差,漆膜较脆。在目前条件下,要获得长期耐400℃以上温度的耐高温聚合物防腐涂料有一定难度。为了满足长期耐500~800℃的需要,就要在耐高温聚合物中加入耐热颜料、填料或采用无机-有机相结合的方法,得到玻璃化转化型陶瓷涂层。有机-无机复合材料理论上可以综合二者的优点,可制备出性能优异的新一代复合材料。作为一种新型的功能材料,有机-无机复合型耐高温防腐蚀涂料有着广阔的发展前景,而材料复合新技术的发展,将为此类涂料的多功能化提供多种可能的途径[4]。

    美国、前苏联、韩国等制造的有机硅树脂-玻璃陶瓷涂料,耐热、耐化学腐蚀和剧烈的温度变化,这些复合涂料和其他一些有机无机复合高温防腐涂料一起构成一个庞大的家族,满足各种各样的高温防腐之需要。国内采用二氧化硅溶胶-有机复合耐高温防腐涂料,硅溶胶是水合硅酸,可以和许多水溶性、水乳性有机高分子相溶或共聚,可构成无机-有机复合高分子基料。硅溶胶中Si-O键能较大,具有较好的键合稳定性,添加的有机物涂膜性质十分优异,由此复合乳液配制的涂料具有优良的耐高温性,耐紫外线耐溶剂性和抗老化性。

    开发有机无机复合高温防腐涂料不仅解决了高温涂料的防腐耐久性问题,有机溶剂的使用量也得到控制,三废污染小,是一种省资源、节能源、低污染的涂料新品种。

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