耐热环氧粉末涂料

维普资讯 http://www.cqvip.com 第４６卷第５期　上海涂料　Ｖｏ１．４６Ｎｏ．５　２００８年５月　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　Ｃ０ＡＴＩＮＧＳ　Ｍａｙ．２００８　耐热环氧粉末涂料　何穗泉　摘要：用不同种类环氧树脂，或加以改性，并选用适当的固化剂和颜填料，可以制备成性能比较　全面的耐燕ｆ，２００～６００℃／）粉苯徐料　关键词：环氧树脂；改性环氧树脂；固化剂｝　粉末涂料　ｊ　中图分类号：ＴＱ　６３３　文献标识码：Ａ　文章编号：１ｏ０９—１６９６（２００８）０５－００２７—０３　－　０前言　１．４外观　包括平整度、光泽，颜色等性能。平整度可根据　耐热粉末涂料是指能长期经受２００　ｃ【＝以上高温，　使用对象不同而有所区别。一般应允许有轻微的桔　涂膜不变色、不破坏，仍能保持适当物理力学性能的　皮。光泽大都要求平光和亚光，这是完全可以达到的。　保护性粉末涂料。　至于颜色，特别是浅颜色，要做到一点不变比较困难。　有机硅粉末涂料的耐热．陛能比较高，但其价格高，　可适当加入抗氧剂和受阻胺等加以解决。　初期外观及机械性能不太好，固化温度高，而且要获　１．５贮存稳定性　得长期耐４００。以上高温的涂膜相当困难。　由于不是高温快固，而且选用树脂的　较高，因　环氧树脂本身的耐热性能虽然比有机硅树脂差，　此贮存稳定性应该是没有问题的。　但是它的性能比较全面；通过改性和加入适当的固　化剂及颜填料，同样可以得到较好的耐热性能。因此，　２耐热环氧粉末涂料的原料　耐热环氧粉末涂料得到广泛的应用。　２．１环氧树脂种类的选择　１耐热环氧粉末涂料的性能要求　一般采用双酚Ａ环氧树脂。其它耐热性好的环氧　树脂有：　１．１耐热性　（１）双酚Ａ酚醛环氧　耐热性是最重要的性能指标，有些产品不一定长　溶点６５　ｃ【＝，环氧当量２０１，Ｔｇ＝２２４　ｃ【＝；综合性能　期在某一高温下使用，因此，耐热性又可分为长期和　良好。　短期两种。根据使用对象及其它方面的性能要求，选　结构式为：　择恰当的改性环氧树脂，固化剂和颜填料，才能达到　价廉物美的目的。　１．２机械性能　包括初期和后期的机械性能。由于固化剂和颜填　料的选用上受到一定的限制，其机械性能比一般粉末　ＣＨ３　叫　涂料的要求可略为降低；但后期机械性能不能降低太　多，这点是很重要的。　１．３防腐性能（包括耐化学性能）　环氧树脂的防腐性能比较好，因此，环氧粉末涂　（２）萘环酚醛型环氧　料完全能达到这方面的要求。　熔点１１０—１１５　ｃ【＝，环氧当量２４０￣２７５，Ｔｇ＝３００　ｃ【＝。　【收稿日期】２００８—０２—２０　熔融粘度低，粘结力强。　维普资讯 http://www.cqvip.com ２８　上海涂料　第４６卷　结构式为：　Ｏ——　一　（３）二苯型环氧［ＹＸ一４０２０Ｈ（日本油化三／工／Ｃ）］　结构式为：　／Ｏ＼　Ｈ２一ＣＨ—ＣＨ２　（４）４—４’一二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺　（ＴＧＤＤＭ）［ＥＬＭ４３４（日本住友化工）］　环氧当量ｌ１７～１３４，最高Ｔｇ＝２４０￣Ｃ。　结构式为：　Ｎ一　ｃＨ　Ｎ／　／＼＝＝＝／＼＝＝／　＼Ｇ，　２．２环氧树脂的改性　２．２．１有机硅树脂改性　聚硅氧烷改性环氧树脂，既能降低环氧树脂的内　应力，又能增加环氧树脂的柔韧性和耐高温性能。通　过聚硅氧烷的活性端基（ｓｉ—ＯＨ，一ＮＨｚ，烷氧基等）　与环氧树脂的环氧基、羟基反应，生成嵌段高聚物。　例如，将环氧树脂的环己酮溶液与活性有机硅的　二甲苯溶液加人三口烧瓶中，加人催化剂三乙酰丙酮　铝，升温至回流温度，反应完成后，减压蒸出溶剂，即　得有机硅改性环氧树脂。　将环氧树脂与甲基苯基硅树脂机械混合，也可达　到改性的目的。例如：　甲基苯基硅树脂粉（１００～２５０目）　１００份　环氧树脂（１００～２５０目）４５份　铅玻璃粉（熔点４５０ｃｃ，２００～４００目）　１５０份　Ｆｅ２０３（１　ｕｍ）　３份　所得粉末涂料能经受５００～７００￣Ｃ高温不剥落。　２．２．２苹果酰胺（ｍａｌａｍｉｄｅ）化合物改性　苹果酰胺化合物的结构式为：　ＣＨ－－ＯＣ　，，Ｎ一◎　苹果酰胺改性环氧粉末涂料配方及性能如下：　苹果酰胺化合物　３０份　环氧树脂　７０份　线型甲酚醛树脂　５０份　二甲基咪唑　２份　耐结块性　良好　初期剪断接着力／（ｋｇ・ｃｍ　）　１５０　耐热率　／％８０　：试片经２００＂（２放置１　０００　ｈ后测定剪断接着力与初期剪断接着　力之比。　２．３纳米填料改性环氧树脂　用硅偶联剂通过原位分散聚合法制备的纳米Ｓｉ０２　环氧树脂复合材料，对环氧树脂起到较好的增强增韧　作用；并提高了环氧树脂的耐热性能。　纳米ＳｉＯ２改性环氧树脂制备方法：在搅拌状态下　将已烘干的纳米ＳｉＯ２加到有偶联剂的丙酮溶液中，然　后用超声波处理３０　ｍｉｎ，将该溶液和环氧树脂搅拌均　匀后脱除溶剂，升温至１３０ｃｃ反应１　ｈ，冷却后即可。　纳米蒙脱土改性环氧树脂也可提高环氧树脂的耐　热性能和阻燃性能。　２．４固化剂的选择　固化剂的种类对环氧树脂的耐热性也有很大影　响。一般来说，酸酐类固化剂的耐热性较好。　比较通用的固化剂有以下几种：　（１）均苯四甲酸酐（ＰＭＤＡ）　熔点２８０￣Ｃ，热变形温度２９０ｃｃ。　（２）苯酮四酸二酐（ＢＴＤＡ）　熔点２２７￣Ｃ，热变形温度大于２８０￣Ｃ。　（３）偏苯三酐咪唑酯　其结构式为：　∞　一。一　丫Ｒ　＼＝＝　ｃｏ　…　式中：Ｒ　——苯基，Ｒｌ２＿一氰乙基。　化学名称为：苄氰乙基一２一苯基咪唑一偏苯三甲　酸（商品名　工　一，Ｌ／２ＭＺ—ＣＮＳ，日本四国化成厂）。　（４）硼酚醛树脂（ＦＢ酚醛树脂）　以硼酸、硼砂，双酚Ａ和甲醛水溶液为原料，在　ＮａＯＨ催化下缩聚而成。其结构式为：　一　一。一Ｓ—ｏ－Ｏ—ＣＨ：一　一。一Ｓ—ｏ－　一　ＯＨ　ＯＨ　维普资讯 http://www.cqvip.com 第５期　何德泉：耐热环氧粉末涂料　已商品化的Ｆ系列固化剂可使环氧树脂耐　３００～４００￣Ｃ高温，而且仍然保持较高粘结强度。　２．５颜填料的选择　颜填料对环氧粉末涂料的耐热性能有很大的作　用，选用适当的颜填料，可以显著提高环氧粉末涂料　的耐热性能。　２．５．１颜料的选择　一般无机颜料的耐热性较好，大部分可以采用。　黑色颜料可采用铬铜颜料（Ｓｈｅｐｅｒｄ　Ｃｏｌｏｒ公司生产）。　铝粉耐热性也很好，但高温下易变色；可预先用氟碳　树脂作包覆处理。　２．５．２填料的选择　一般无机填料均有较好的耐热性，其中比较适用　的是硅灰粉（硅酸钙）和云母粉。两者可单独使用，也　可按一定比例配合使用。　具体型号如：硅灰粉Ｎｙａｄ　Ｍ４００（Ｎｙｃｏ公司），金　云母Ｓｕｒｏｒｉｔｅ　３２５　ＨＫ（加拿大Ｓｕｒｏｒｉｔｅ云母公司）。六钛　酸钾晶须也可采用，它除耐热性好外，还可提高涂　层的硬度、耐磨性，耐化学稳定性和耐候性，用量为　５％～３０％。　２．５－３低熔点玻璃粉　低熔点（４００～５ｏ０ｃＣ）玻璃粉是由氧化硅、氧化钠、　氧化钾，氧化硼为原料制备而成；其细度在１０　ｇｍ以　下；一般为空心球状；比重０－４，如美国ＰＱ公司生　产的Ｑ—Ｃｅｌｌ　７０４０Ｓ等。使用量为１０％～５０％。还可加　入少量玻璃助熔剂。低熔点玻璃粉也可用氟锆酸钡　（ＢａＺｒ２Ｆｌｏ）代替。　３耐热环氧粉末涂料配方举例　（１）线圈用环氧粉末配方及性能如下：　环氧树脂（Ｅｐｉｋｏｔｅ　１００１）　１５份　环氧树脂（Ｅｐｉｋｏｔｅ　１００２）　１５份　环氧树脂（Ｅｐｉｋｏｔｅ　１００７）　３０份　甲酚醛环氧树脂　４０份　硅酸钙　３５份　ＣａＣＯ３　３５份　流平剂　０－３份　缩丁醛树脂　３份　二苯酮四甲酸酐　２４．５份　甲酚醛树脂（ＯＣＮ一１２０）　９份　三苯膦０．５份　固化条件：１８０￣Ｃ，３０ｍｉｎ。　Ｔｇ　１４７￣Ｃ　胶化时间（２００￣Ｃ）／ｓ　２５　耐热性（４５０ｃＣ，５　ｍｉｎ）　无变化（可变色）　（２）用偏苯三酐一咪唑固化环氧粉末的配方及　性能如下：　环氧树脂（Ｅｐｉｋｏｔｅ　１００７）　２０份　环氧树脂（Ｅｐｉｋｏｔｅ　１００４）　２０份　线型酚醛环氧树脂（ＥＰＰＮ　２０１）　４０份　线型甲酚醛环氧树脂（ＥＰＣＮ　１０４）　２０份　硅灰粉（或云母粉）　３０份　ＣａＣＯ３　３０份　流平剂　０－３份　双氰胺　２份　偏苯三酐一咪唑酯固化剂　６份　外观　优良　胶化时间（２００￣Ｃ）／ｓ　１０～１１　胶化时间（贮存后）／ｓ　８－９　耐热性／￣Ｃ　４５０～４８０　贮存稳定性（４０￣Ｃ，７　ｄ）　良好　４结语　耐高温的聚合物品种很多，但要制备出各方面性　能都能符合要求的粉末涂料，仍存在一定的困难和问　题。用环氧树脂经改性和选用适当的固化剂和颜填料，　可以制得不同高温要求（２００—６００￣Ｃ）的粉末涂料。　耐热环氧粉末涂料可广泛应用于家电产品：如烧　烤炉、暖风机、大功率灯饰，以及机械设备的高温部　分，如排烟管道、高温炉、石油化工装置、飞机、导弹，　宇航设备等的涂装保护。　耐热环氧粉末涂料还可用于电气绝缘材料方面的　涂覆。采用溴化环氧树脂或加入适当的阻燃剂，还可　作为阻燃粉末涂料使用。