[发明专利]高性能陶瓷基环氧改性有机硅涂料及其制备和应用方法

说明书

一种高性能陶瓷基环氧改性有机硅涂料，该涂料选择勃姆石改性环氧树脂、环氧改性有机硅树脂和固化剂作为主要成分，在树脂固化交联过程中逐渐形成陶瓷基树脂，实现了环氧改性有机硅涂料的高硬度和耐磨性，使其同时具有优异的耐油性和耐高温性能。此外，该陶瓷基环氧改性有机硅涂料具有施工简单，无需复杂设备，制成材料成膜性好，并具有较高的附着力。应用本陶瓷基环氧改性有机硅涂料可实现对设备抗划伤保护和腐蚀防护效果，同时该涂层也可广泛应用于烟囱、热管道等设施的高温防护，具有较高的经济效益。

技术领域

本发明涉及耐高温涂装材料技术领域，具体地说是一种高性能陶瓷基环氧改性有机硅涂料及其制备和应用方法。

背景技术

目前，现有技术中常用的耐高温涂料有两大类：一类为陶瓷涂料，另一类为有机硅涂料。陶瓷涂料利用其无机材料的耐高温性能可适用于1000℃以上的环境，但其施工难度大，不适用于大构件，且维修性能差，因此，适用范围较窄。有机硅涂料大多用于1000℃以下的环境，利用其优异的施工便捷性、耐高温性，经常用于高温烟囱。通常烟囱部位位于大气环境，这就要求有机硅耐高温涂料具有一定的耐防腐性能。环氧树脂是行业内公认的防腐材料，但其耐候性较差，因此，利用环氧树脂改性有机硅既提高了有机硅树脂的防腐性，又解决了环氧树脂的耐候性。

中国专利CN102559048A公开了一种利用合成的环氧改性有机硅树脂制备的环氧改性有机硅绝缘导热耐高温涂料，该发明兼顾了涂料的绝缘、导热和耐高温性能，漆膜附着力1级，硬度5H，250℃下24h漆膜无明显变化，能广泛应用于各种工业设备以及家用电器。但从其公开的内容可知，该专利制备的环氧改性有机硅树脂采用环氧和有机硅树脂质量比为1:1。众所周知，环氧有机硅树脂若直接加热固化其硬度很难达到4H以上，若用固化剂固化，虽然硬度能够达到要求，但其在250℃下使用24h就会出现黄变现象。因此，该专利提供的漆膜在高温固化后势必会存在发黄、老化的状况，相应的应用性能无法保证。

同时，目前我国舰载机发动机控制系统采用的高温防护涂层材料为常规的环氧改性有机硅涂料，其硬度较低，在储运和安装过程中：表面容易划伤和磕碰损坏，频繁的维修工作严重限制了我国武器装备的战斗力。

因此，如何设计并开发一种施工方便、附着力强、具有耐高温防腐功能，且抗划伤效果好，综合性能优异的耐高温涂料，对于发动机控制箱、烟囱、热管道等特殊服役环境下使用设施的高温防护来说实为必要。

发明内容

本发明的技术目的为：利用勃姆石改性环氧树脂和环氧有机硅树脂作为基料参与固化反应，制备一种高性能陶瓷基环氧改性有机硅涂料，使其具有施工便捷、耐高温防腐、抗划伤、防护期效长，可有效降低维修成本，美化涂装效果，延长装备设施服役寿命等优异性能。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：高性能陶瓷基环氧改性有机硅涂料，该涂料按照重量份数，由以下组分构成：基体树脂混配物15-50份、溶剂10-40份、颜填料1-10份、功能填料20-60份、功能助剂0.1-3份和固化剂1-10份；其中，基体树脂混配物由质量比为（1~3）：1的勃姆石改性环氧树脂溶液和环氧改性有机硅树脂构成。

优选的，所述的勃姆石改性环氧树脂为纳米勃姆石改性E44环氧树脂和纳米勃姆石改性E20环氧树脂中一种或两种。

优选的，所述的环氧改性有机硅树脂中环氧树脂的质量占比为60%或30%。

优选的，所述的溶剂为二甲苯和甲苯中的一种或两种。

优选的，所述的颜填料为铜铬黑、氮化硼中的至少一种。

优选的，所述的功能填料为氧化铝、三聚磷酸铝和纳米银中的至少一种。

优选的，所述的功能助剂为BYK-110、BYK-320、气相二氧化硅和有机膨润土中的至少两种。

优选的，所述的固化剂为硅烷改性胺类固化剂和端氨基硅烷偶联剂中的一种或两种。