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一種耐高溫隔熱涂料的研制,研制了一種在800 以上使用的保溫隔熱涂料 該涂料在850 左右的環境下使用
2019年12月25日    閱讀量:3839    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

用涂料來保溫隔熱, 工藝相對簡單, 操作方便,在航天產品上多有運用, 一般都是根據產品的實際需要來選擇涂料或針對需要來研制。


      有機硅樹脂是一種耐熱樹脂, 其耐熱溫度在短時間內可達到近1000oc , 用丙烯酸樹脂對其進行改性后, 使其具有丙烯酸樹脂的耐候性、保光性、常溫固化性等特點, 又具有有機硅樹脂的耐高溫性能, 選擇好隔熱的填(顏)料, 研制出一種在850oc 左右環境下使用的耐高溫保溫隔熱涂料, 保溫隔熱2m in后的溫度可控制在200oc 以內, 并保留原漆膜。


1  涂料配方的設計

1.1. 樹脂、填(顏)料的選擇

樹脂用丙烯酸脂樹改性的有機硅樹脂, 所選樹脂要具備在850oc 左右溫度條件下保持20h不改變其基本性能特征, 具有耐候性、保光性、耐高溫性等優點涂料在線coatingol.com

為滿足涂層的機械性能和耐熱、隔熱要求, 選擇填(顏)料, 經粒度、熱遷移及吸熱理論計算并結合樹脂相變、固化反應體系分析, 確定選擇中空陶瓷微珠、石棉粉、云母粉、氣相二氧化硅等具有低導熱、高耐熱特點的主要填(顏)料組合。

用環氧樹脂來改善主體樹脂的工藝性, 同時, 以施工特點確定固化劑。


1. 2  阻燃劑、稀釋劑的選用

為了保證涂料體系的有效性, 選用阻燃劑是必要的, 綜合涂料體系分析, 保溫隔熱涂料配方設計時選擇了復合阻燃劑。

稀釋劑用特配的專用稀釋劑。


1. 3  基本配方組合

A 組分: 有機硅樹脂(用丙烯酸樹脂改性)62% ; 環氧樹脂5%; 中空陶瓷微珠10%; 石棉粉7%; 云母粉5%; 氣相二氧化硅3%; 其它功能組分8%; 阻燃劑、功能助劑適量。

B組分: TD I組合固化劑。

A組分: B 組分= 10:3。


2  性能測試

2. 1  性能測試項目(見表1)


一種耐高溫隔熱涂料的研制,研制了一種在800 以上使用的保溫隔熱涂料  該涂料在850 左右的環境下使用 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

2. 2 耐熱溫度

2. 2. 1 樣板的制備及處理

用1mm 的鋼板, 除油除銹處理后按GB /T1727方法噴涂或刷涂涂料制備樣板(兩面及四周均涂覆涂料), 固化后涂層厚度為0. 05mm~ 0. 1mm。


2. 2. 2 檢測儀器

馬弗爐或其它高溫設備(溫度范圍0~ 1000 ,帶溫度顯示)。


2. 2. 3 檢測方法

將固化好的樣板常溫時放入高溫設備中, 啟動設備加溫至850 , 保持15m in 后取出樣板, 冷卻,目測涂層表面。要求涂層不起泡、不起層、不脫落。


2. 3 隔熱溫度

2. 3. 1 樣板的制備及處理

用鋁鎂合金板, 厚度1. 2mm +- 0. 15mm, 外形尺寸100mm *100mm, 表面清洗除油、陽極化處理后用噴涂或刷涂的方法將涂料均勻地涂覆在基材的一面, 一次涂覆表干后再進行下次涂覆, 最終使涂覆層厚度達到1. 0mm 以上, 室溫施工, 常溫固化24 h或120 下烘4 h, 使涂層完全固化。


2. 3. 2 檢測儀器

儀表: 秒表、表面溫度測試儀( 0- 1000 )。

加熱熱源: 用電阻爐( 1000W - 3000W )作熱源,爐口用隔熱磚改造成為上口尺寸65mm * 65mm、下口尺寸130mm *130mm 的加熱通道, 通道高65mm+- 5mm, 下口緊貼電阻爐, 上口用合金鋼板(尺寸:70mm * 70mm * 1. 5mm)覆蓋。


2. 2. 3 環境要求

溫度25 +-5 ; 測試環境不得有流動空氣。


2. 3. 4 隔熱性的測定

檢測示意圖見圖1。

一種耐高溫隔熱涂料的研制,研制了一種在800 以上使用的保溫隔熱涂料  該涂料在850 左右的環境下使用 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

圖1 檢測示意圖

( 1)熱源標定: 啟動電阻爐后, 設定初控溫度,用表面溫度測試儀測試合金鋼板表面溫度, 調控電阻爐使其保證合金鋼板的表面溫度在850 +-10內(記作T0 ) , 保持5m in以上。

( 2)背溫(隔熱溫度T1 )的測定: 將樣板的涂層面向加熱通道, 同時推開合金鋼板, 使樣板完全蓋住加熱通道, 用表面溫度測試儀檢測樣板表面中心位置的溫度, 用秒表記錄加熱時間。(記錄120 s時樣板的表面溫度T1 )。

( 3)重復標定熱源: 重復( 1)和( 2)條操作, 用合鋼板取代樣板, 檢測合金鋼板中心位置的溫度T2, T2 值應在T0 范圍內, 若超出850 +- 10 應重新標定和檢測。


3 檢測結果

性能檢測結果見表2、表3、表4。


一種耐高溫隔熱涂料的研制,研制了一種在800 以上使用的保溫隔熱涂料  該涂料在850 左右的環境下使用 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

4 應用實例

某產品在2m in內會產生超過800oC 的高溫, 需要設計隔熱涂層保護。技術要求: 高溫T0 = 850oC ,隔熱120 s后T1 不超過200oC , 隔熱180 s后T1 不超過250oC , 為了保證達到產品的使用目標, 在涂覆耐高溫隔熱涂料時涂層厚度確定為1. 2mm, 在產品上的實用檢測結果見表5。

一種耐高溫隔熱涂料的研制,研制了一種在800 以上使用的保溫隔熱涂料  該涂料在850 左右的環境下使用 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

耐高溫隔熱涂料在產品上試用檢測結果完全滿足產品的設計要求。運用在產品上后, 連續3 次均為一次成功。


5 結論

( 1)檢測結果表明所研制的耐高溫隔熱涂料滿足研制要求, 施工性也沒有特別要求, 與普通涂料相似。

( 2)耐高溫隔熱涂料的耐熱溫度達到850oC 以上, 850oC 保持15m in后涂層基本無變化。其隔熱性在850 oC、2m in內隔熱溫差為660oC 。隔熱溫差( T0- T1 )隨涂層厚度的增加而增大; 同時, 相同涂層厚度的隔熱溫差( T0 - T1 )隨隔熱時間的延長而減小,短時間隔熱效果明顯。

( 3)耐高溫隔熱涂料在產品上實用檢測結果,完全滿足產品的技術要求, 已成功使用在產品上。


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