耐高温有机硅涂料及粘接剂
有机硅耐高温涂料的研究
有机硅耐高温涂料的研究近年来，随着科技的不断发展和进步，有机硅材料在各个领域得到了广泛的应用，其中耐高温涂料是研究的一个热点领域。
有机硅耐高温涂料以其杰出的性能和广泛的应用前景，吸引了众多科研人员的关注。
本文将对有机硅耐高温涂料的研究进行探讨。
首先，我们需要明确耐高温涂料的定义。
耐高温涂料是指能够在高温环境下工作并保持其本来性能的涂料。
由于常规涂料在高温环境下会发生脱落、变色、失去防护功能等问题，所以开发出耐高温涂料对于许多工业领域非常重要。
有机硅是最常用的一类材料，具有出色的耐高温性能。
有机硅耐高温涂料由有机硅树脂、耐高温颜料和增塑剂等组成。
有机硅树脂以其较低的分子量、低粘度、低表面能等特点，能够形成均匀连续的薄膜，并且有很好的附着力、耐高温、耐化学腐蚀等性能。
耐高温颜料能够在高温下保持其颜色不褪色、不变质，并且具有较好的保护作用。
增塑剂则能够改善涂料的柔韧性和延展性。
在有机硅耐高温涂料的研究中，主要关注以下几个方面：涂料配方设计、涂料制备工艺、性能测试和应用研究。
涂料配方设计是有机硅耐高温涂料研究的基础。
通过选择合适的有机硅树脂、耐高温颜料和增塑剂，合理控制它们的比例和配方，可以获得具有优异性能的耐高温涂料。
同时，还可以引入一定的交联剂和稳定剂，提高涂料的耐化学腐蚀性能和稳定性。
涂料制备工艺是有机硅耐高温涂料研究的关键。
有机硅树脂通常采用溶剂法合成，可以通过控制反应条件和原材料的选择来改变树脂的性质。
涂料的制备过程包括原料的配制、树脂溶解、颜料分散、增稠和精馏等步骤。
通过改变反应条件、添加合适的助剂和控制工艺参数，可以获得具有优异性能的有机硅耐高温涂料。
性能测试是评价有机硅耐高温涂料性能的重要方法。
常用的测试项目包括耐高温性能、耐化学腐蚀性能、附着力、硬度、耐磨损性、耐候性等。
通过对涂膜样品的热重分析、热循环、酸碱腐蚀和划伤等测试，可以获得涂料的热稳定性、化学稳定性和力学性能等信息。
应用研究是有机硅耐高温涂料研究的最终目的。
有机硅耐高温防腐蚀
有机硅防腐蚀涂料硅以大量的硅酸盐矿和石英矿存在于自然界中。
如果说碳是组成生物界的主要元素，那么，硅就是构成地球上矿物界的主要元素。
高纯的单晶硅是重要的半导体材料①金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。
将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，它耐高温，富韧性，可以切割，既继承了金属和陶瓷的各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。
可应用于军事武器的制造，第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温，全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。
②光导纤维通信，最新的现代通信手段。
③性能优异的硅有机化合物，天安门广场上的人民英雄纪念碑，便是经过有机硅塑料处理表面的，因此永远洁白、清新。
有机硅化合物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。
其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。
有机硅材料具有独特的结构：（1）Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来；（2）C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；（3）Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。
（4）Si-O键是具有50％离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。
由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。
有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。
有机硅耐热面漆400℃
有机硅耐热面漆400℃
溶剂型涂料的安全措施
溶剂型涂料产品由专业人员在工业场所使用，使用时请参照本说明书及健康安全手册，如客户在使用本产品前， 未能仔细了解有关产品的健康安全知识，请与本公司联系。
该类型涂料为溶剂型油漆，为避免事故或危险发生，应采取的最低限度安全措施如下：
此类涂料为易燃物并含有挥发性易燃溶剂，故必须远离火星或明火，严禁在作业场所吸烟，并采取有效措施防止火星产生（如采用防爆电器设备、杜绝静电积累、避免金属撞击等）。
本产品说明书中所列涂料及溶剂的闪点是引起燃烧的最低温度，有鉴于此，建议在此温度及该温度以上停止涂装作。
施工场所应进行良好通风。
为消除使用过程中的爆炸隐患，应保证足够的通风以维持气体/空气比例不超过最低爆炸极限的10%。
通常每千克溶剂需要200立方米通风量（与溶剂种类相关）就能维持低于最低爆炸极限10%的工作环境。
采取有效措施防止皮肤和眼睛与涂料接触（如使用工作服、手套、护目镜、面罩及涂防护油等）。
如产品不慎接触到皮肤，应用温水及肥皂或适当的工业清洁剂彻底清洗；如眼睛受到污染， 用清水冲洗至少10分钟，并立即就医。
建议配戴通风面罩以避免吸入漆雾和有害溶剂气体，尤其在通风不良环境下施工时，细心处理旧漆桶以避免污染环境。
责任声明：对于未按本公司要求采取有效安全措施而引起的安全事故，本公司不负任何责任！
实际应用时，本产品手册仅作为建议使用，由于不同的涂装方式和基材导致的数据与本产品手册不符，本公司不承担任何责任。
在此次公布的产品手册会使之前公布的产品手册数据失效。
耐高温粉末涂料的分类及主要成分
耐高温粉末涂料的分类及主要成分1.有机硅涂料：有机硅涂料是一种以有机硅树脂为基料的涂料。
它具有良好的耐高温性能、优异的耐候性和化学性能。
有机硅涂料还具有优异的抗腐蚀性、绝缘性和耐电磁性能。
有机硅涂料主要由有机硅树脂、颜料、填料、固化剂等成分组成。
2.高温聚酯涂料：高温聚酯涂料是一种以聚酯树脂为基料的涂料。
它具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持较好的稳定性和耐久性。
高温聚酯涂料还具有良好的耐候性、抗腐蚀性和化学稳定性。
高温聚酯涂料主要由聚酯树脂、颜料、填料、固化剂等成分组成。
3.热塑性粉末涂料：热塑性粉末涂料是一种以热塑性树脂为基料的涂料。
它具有良好的耐高温性能和柔性，能够在高温环境下保持较好的稳定性和耐久性。
热塑性粉末涂料还具有良好的耐候性、抗腐蚀性和化学稳定性。
热塑性粉末涂料主要由热塑性树脂、颜料、填料等成分组成。
4.陶瓷粉末涂料：陶瓷粉末涂料是一种以陶瓷颗粒为主要成分的涂料。
它具有优异的耐高温性能和耐化学腐蚀性能，能够在高温和腐蚀环境下保持较好的稳定性和耐久性。
陶瓷粉末涂料主要由陶瓷颗粒、有机树脂和固化剂等成分组成。
除了上述几种主要类型的耐高温粉末涂料外，还有一些特殊类型的耐高温粉末涂料，如耐火涂料、耐磨涂料、耐化学涂料等。
它们都具有特定的成分和性能，能够在特殊环境下提供更好的保护效果。
总结起来，耐高温粉末涂料的分类主要包括有机硅涂料、高温聚酯涂料、热塑性粉末涂料和陶瓷粉末涂料等。
它们的成分和性能不同，可以根据具体的应用需求选择合适的耐高温粉末涂料。
有机硅耐800度高温漆使用说明
W61-（500-800）汽车农用车消音器专用
涂料
产品说明由专用有机硅树脂、各种耐高温颜填料及特种添加剂组成，可长期耐500-800℃高温并保持颜色无变化。
用途：该漆广泛用于500-800度及以下工作条件的钢铁表面，尤其是汽车、农用车等行业的消音器。
成膜后具有优良
的机械性能。
技术指标颜色黑色银色
光泽无光
粘度（25±1℃涂-4 , S） 50-60
干燥时间 23±2℃：指触干≦2 h
烘干180℃： 1h
理论涂布量 110g/m²
比重 1.36
柔韧性1mm
附着力1级
耐冲击强度50kg.cm
耐热性（500-800℃，4h）漆膜完好
耐盐雾96h漆膜完好
储存期 12个月
施工参考混合配比单罐装
熟化时间搅拌均匀即可使用
适用期无限制
稀释剂专用稀释剂
施工方法高压无气喷涂有气喷涂淋涂
工具清洗专用稀释剂漆膜厚度湿
膜：80μm 干膜：35μm
涂装间隔
表面处理被涂的钢铁表面，必须彻底清除油污、氧化
皮、铁锈、旧涂层等，可采取抛丸或喷砂方法，达瑞典
除锈标准sa2.5级，粗糙度达30~70μm; 也可采用手工
除锈方法，达瑞典除锈标准ＳＴ３级，粗糙度达３０～
７０μm。
施工条件环境温度：２℃～４０℃
相对湿度：２５％～７５％
附注本说明书有关数据是在实验室取得，实际使用时由于环境
变化，实测数据可能与之略有不同。
以上数据如有改变，以本公司最新说明书为准，不另行通知。
天津瑞驰雷德涂料有限公司。
有机硅耐高温漆及耐高温涂料特性、用途、技术指标与使用说明书
有机硅耐高温漆及耐高温涂料
特性、用途、技术指标与使用说明书一、有机硅耐高温漆及耐高温涂料特性、用途与技术指标：
二、有机硅耐高温漆使用说明：
（一）、喷涂工艺：
1、喷涂前应对金属表面进行除油、除锈及污物处理，采用磷化工艺处理的外壁，必须再作喷砂或抛丸处理，表面粗糙度不低于40um，以提高漆膜的附着力。
2、使用前将油漆搅拌均匀，发现有异物，用120目不锈钢丝网过滤，可采用刷涂、喷涂等常规使用方法进行。
3、喷涂时，建议用高温专用稀释剂，稀释量为10-30%（以油漆
重量计），如果用户从市场采购，必须先做试验，保证漆膜质量。
喷嘴口径1.5-2.0mm，空气压力0.3-0.4Mpa。
4、建议刷涂或喷涂1-2道，控制空气中相对湿度在65%以下，下雨天，高温天气不宜施工。
5、干膜厚度不低于30um。
（二）、注意事项：
1、调配油漆时应根据用量调兑，尽量当日用完。
2、稀料酌情加入，以满足喷涂要求为宜，不可超量。
3、本产品含有机溶剂，在喷涂时应注意防火，并遵守相关的安全操作规程进行。
4、加温固化时，升温要缓慢，不可将刚施工的工件，放入高温炉内。
（三）、技术指标：。
有机硅耐高温漆性能、用途、技术指标、使用说明书、施工喷涂工艺与涂装方法
有机硅耐高温漆性能、用途、技术指标、使用说明书、施工喷涂工艺与涂装方法一、产品特性：1、有机硅耐高温漆及耐高温涂料是一种专门用于高温环境的涂料，具有优异的耐高温性能、抗氧化性、耐磨性和耐腐蚀性等特点。
2、高温稳定性：有机硅耐高温漆及耐高温涂料具有优异的高温稳定性，能够在高温环境下保持原有的性能和结构，不会发生变形、开裂等现象。
3、抗氧化性：有机硅耐高温漆及耐高温涂料在高温环境下能够保持稳定的抗氧化性能，能够有效防止氧化腐蚀的发生。
4、耐磨性：有机硅耐高温漆及耐高温涂料具有优异的耐磨性，能够在高温环境下承受各种物体的摩擦和冲击。
5、耐腐蚀性：有机硅耐高温漆及耐高温涂料具有优异的耐腐蚀性，能够在高温环境下抵御各种化学物质的腐蚀和侵蚀。
6、在使用产品时，请务必遵守相关法律法规和安全规范，确保人身安全和设备安全。
7、有机硅耐高温漆及耐高温涂料主要用于高温环境下的防护和装饰，如航空航天、汽车、机械、电子等领域。
二、产品用途：1、高温设备的防护：有机硅耐高温漆及耐高温涂料可以用于高温设备的外表面和内部零件的防护，能够有效防止高温环境对设备造成的腐蚀和损坏。
2、高温设备的装饰：有机硅耐高温漆及耐高温涂料可以用于高温设备的外观装饰，能够美化设备外观，提高设备的美观度和价值。
三、技术指标：1、附着力：有机硅耐高温漆及耐高温涂料在高温环境下的附着力达到等级2级以上，表现出良好的附着性能。
2、硬度：有机硅耐高温漆及耐高温涂料的硬度达到H级以上，具有优异的耐磨性和抗划性能。
3、热稳定性：有机硅耐高温漆及耐高温涂料在高温环境下能够保持稳定的高温性能，其热稳定性温度可达到500℃以上。
4、抗氧化性：在500℃以下的高温环境下，有机硅耐高温漆及耐高温涂料的抗氧化性能够保持稳定，不会发生氧化腐蚀现象。
四、使用说明书：1、底漆涂装：在进行有机硅耐高温漆及耐高温涂料的面漆涂装前，需要先进行底漆的涂装。
底漆能够提高涂料的附着性能和防腐蚀效果。
耐高温有机硅涂料及粘接剂
综 述 ・ 论 专
有 硅ＳＩ０Ｍ（： １ 机 材Ｉ０，Ａ）Ｌ３ 料∞２１ ３Ａ Ｉ２Ｅ６Ｅ２ Ｎ Ｔ ｌ－ ， Ｒ８
耐 高温有 机 硅涂 料及 粘 接剂
张 文娟 陈剑 华
（ 山东大学新材料研究所 ，济南 ２ ０ ０ ） ５ ｔ０
摘要 ：综述 了耐 ３０℃ 以上及 耐 ５ ０℃以上高温的有机硅 涂料厦胶 粘荆的原料 、组舟及性 能 ，舟 析 了 ０ ０ 其站构特征 ．探计 了增强有机硅材料耐 高温性能的连柱。 关键词 ：有机硅 ，耐高温 ，涂料 ，粘接 剂
发展 ；以硅 油、硅橡胶 、硅树 脂制备 的各种 产 品 ，广泛 应用于 字航 、化工 、电子等领 域 。耐高
温有 机硅 涂料是有 机 硅 的重要 品种之一 ，显 示着 极好 的发 展势头 随着科学 技术 ，尤其 是 国防和 尖端 技术 的发展 ，人们 对 产品的耐热性 提 出 了更 高 的要求 。 目前 生 产 的耐高 温树脂 因在 高 温下会 氧 化裂解 ，已不 能 满足特殊 的高温要 求 。而有机
硅聚合物因主链 由 ｓ ｉ 一 链节组成 ，侧链带 —ｏ 有 有机 基 团 ，兼具 无 机 和有 机 聚 合 物 的双 重性
能 ，在 高温下 仅发 生侧链 有机基 的断裂 ，主链 的 硅氧键很 少破 坏 ，所 以具 有较高 的热稳定 性 ：与
粉混合 ， 所制得的铝粉漆可在 ３０ ０ ５ ～５０℃下长 期使用 ３。
３０ ４０℃加热时无剥落现象，即使做弯 曲实 ５－ ０ 验也 无裂纹 产生 ｌ 。 ７ ｊ 线型环状硅氮聚合物在 ４０ ４０℃不分裤 ， ５－ ８
可在 ４０℃ 下 长 期 使 用 中科 院的 谢 择 民等 ５ ８。
５ ５℃ 下 反应 。最 聚物具有 良好的耐热 、防潮及耐溶剂性 ，可用做 和 甲基苯基 二氯 硅烷 ，在 ３ ～４ 耐高 温 的 胶 粘 剂 和 涂 料 。其 制 备 工 艺 为 ：将 终 产物 （ 摩尔 质量 ７０ ０ｇｍ １ ０ ／ ｏ）在 ４０℃ 可 耐 ０ ０ ｈ６ ＠ ａａ Ｍｅ ｉ Ｏ ｔ２和 Ｍｅｉ Ｏ ｔ３ ２ （ Ｅ） Ｓ Ｓ （ Ｅ ） 的混合物水 解， ５ ＿Ｊ 日本 的 Ｆ ｙｎ 用 苯基 或 烃基 二烷 氧基
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耐高温有机硅涂料及粘接剂张文娟 陈剑华(山东大学新材料研究所,济南250100) 摘要:综述了耐300℃以上及耐500℃以上高温的有机硅涂料及胶粘剂的原料、组分及性能,分析了其结构特征,探讨了增强有机硅材料耐高温性能的途径。
关键词:有机硅,耐高温,涂料,粘接剂收稿日期:2001-12-14。
作者简介:张文娟(1977-)女,于山东大学攻读硕士学位,专业为高分子化学与物理,研究方向为有机硅高分子。
有机硅聚合物具有独特的物理化学性能。
自20世纪40年代工业产品问世以来,已获得迅速发展;以硅油、硅橡胶、硅树脂制备的各种产品,广泛应用于宇航、化工、电子等领域。
耐高温有机硅涂料是有机硅的重要品种之一,显示着极好的发展势头。
随着科学技术,尤其是国防和尖端技术的发展,人们对产品的耐热性提出了更高的要求。
目前生产的耐高温树脂因在高温下会氧化裂解,已不能满足特殊的高温要求。
而有机硅聚合物因主链由Si —O —Si 链节组成,侧链带有有机基团,兼具无机和有机聚合物的双重性能,在高温下仅发生侧链有机基的断裂,主链的硅氧键很少破坏,所以具有较高的热稳定性;与其它填料配合后,可制成耐高温有机硅涂料及粘接剂。
本文分别对国内外耐300℃以上及耐500℃以上高温的有机硅涂料及粘接剂进行了综述,并分析了它们的结构特征;提出了一些增强有机硅材料耐高温性能的途径。
1 耐300℃以上高温的有机硅涂料及粘接剂日本的M otoyama 等人制得的梯形硅树脂低聚物具有良好的耐热、防潮及耐溶剂性,可用做耐高温的胶粘剂和涂料。
其制备工艺为:将M e 2Si (OEt )2和MeSi (OEt )3的混合物水解,得到摩尔质量为3000g /mol 的聚合物;将其制成溶液后与梯形甲基硅树脂低聚物(低聚物中OH 和OEt 的质量分数均为4%)的溶液混合,制成涂料。
该涂层在400℃时加热1h 无变化[1]。
以含有B 、Ti 、Zn 等杂原子的聚硅氧烷为基料制成的涂料具有优良的绝缘性、耐热性。
日本的Tokushu 将Ph 2Si (OH )2、Me 2Si (OH )2、PhSi (OH )3按一定比例混合反应;然后以丙酮为溶剂,与H 3BO 3、Ph 2SiCl 2反应18h ,再与乙烯基甘油反应。
用最后产物配成的溶液作涂料,在380℃下可耐200h ,在900℃可烧成陶瓷绝缘涂料[2]。
印度国防部将正硅酸乙酯水解后的产物与铝粉混合,所制得的铝粉漆可在350～500℃下长期使用[3]。
日本的Sato Kaznfumi 等人在碱性条件下水解(RO )4Si 与(RO )3SiR ′[R =C 1～8烃基,R ′=C 1～12烃基]的混合物,以得到的不含羟基的聚硅氧烷为基料;加入云母、TiO 2、氧化铁等填料制成涂料,该涂料400℃下加热6h 后,附着力100%保持,且涂料颜色基本无变化[4]。
前苏联的Kozheurova 等人研制的KO -08有机硅涂料加有云母、Al 2O 3等填料,能耐400～600℃的高温[5]。
德国的Mindlin 等人将30%的聚甲基苯基硅氧烷的甲苯溶液与水混合后,加入苯基三氯硅烷和甲基苯基二氯硅烷,在35～45℃下反应,最终产物(摩尔质量7000g /mol )在400℃可耐50h [6],日本的Fujiy ana 用苯基或烃基二烷氧基硅烷、苯基三烷氧基硅烷和聚硅氧烷反应得到的苯基烃基硅树脂[n (Si )/n (R )=0.9～1.4,综述·专论有机硅材料,2002,16(3):28～31SIL ICO NE M AT ERIA L 苯基质量分数40%～60%]作基料制成涂料,涂于钢片上,在380℃烘烤1min形成的涂膜在350～400℃加热时无剥落现象,即使做弯曲实验也无裂纹产生[7]。
线型环状硅氮聚合物在450～480℃不分解,可在450℃下长期使用[8]。
中科院的谢择民等人合成的主链中含有环三硅氨烷的线型聚硅氧烷,在350℃热空气下老化24h,伸长率仍然能100%保持[9]。
山东大学的杜作栋等人将通过Diels-Alder 反应合成的四苯(基)苯基三乙氧基硅烷及四苯(基)苄基三乙氧基硅烷分别作室温硫化硅橡胶的固化交联剂,所制得的胶片在350℃老化10h 后仍保持弹性;用多苯(基)苯基硅化物与H3BO3反应制得的硅硼涂料在450℃老化10h 后,仍保持颜色不变,色泽光亮,且涂层牢固[10]。
2 耐500℃以上高温的有机硅涂料及粘接剂硅氮键的键能比硅氧键高,所以硅氮化合物一直是人们公认的很有前途的耐高温聚合物。
硅氮聚合物不仅热稳定性高,而且化学活性较高,对金属底材有较好的粘接性,可用做高温粘接剂、涂料、底漆等。
美国国家航空和宇宙航行局报告指出,用1,4-双(二甲基氯硅基)苯同甲胺水解,然后在53Pa下250℃加热18h,便获得可溶于甲苯和四氢呋喃的聚合物;将其涂于碳钢和铝材上, 375℃固化35h后;540℃热冲击675h也不发生变化。
德国的布里德合成的含乙烯基的环二硅氨烷聚合物,具有一定的水解稳定性,475℃不分解,570℃的失重率为10%[8]。
德国一项专利以苯为溶剂,将二苯基二氯硅烷与H3BO3反应24h后,过滤蒸发,得到白色粉末;将其在氩气里400℃加热1h,得无色透明的聚合物。
该聚合物在空气中不水解,空气中1000℃的残留率为46.2%[11]。
日本的Ichino-tani等人将1,4-二乙基苯与1,7-二甲基硅基-双十碳硼烷反应制成聚合物,其热稳定性也很高,800℃时残留率为99%[12]。
在高温条件下,有机硅聚合物中硅上的有机基团大部分都已分解,仅剩下硅氧骨架;此时,与耐高温颜填料配合形成的无机涂层,可继续起到高温保护作用。
美国用有机硅/聚酰胺/环氧树脂作为喷气式发动机耐600℃高温的防腐涂料[8]。
将225份硅树脂粉、100份丙酮、80份乙酸乙酯和50份三氯乙烯混合反应后,立即用丙酮稀释,再与180份铝粉混合;所得涂料涂于钢盘上,每天在900℃的炉子里加热8h,连续加热10天后,钢盘表面的涂膜无变化[13]。
目前,还发明了有机硅酸盐耐热涂料。
苏联采用K或KO系列有机硅树脂为基料,加入各种活性无机材料,如白云母、滑石粉等,所得硅酸盐涂料在700℃能耐2500h,50℃ 700℃热交变10个循环[8]。
有机硅玻璃树脂也具有良好的耐热性。
有机硅玻璃树脂是以甲基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷或它们的混合物作原料,在催化剂作用下水解而得;可溶于有机溶剂中,晾干后,漆膜耐热、耐磨。
孟山都公司将制得的玻璃树脂与钛白粉配合,在530℃下加热8h,失重率仅5%。
合肥工业大学将烷基硅氧烷和硅酸酯共水解制得聚合物,再与铝粉及其它辅助材料混合制成涂料;该涂料在600℃加热4h,涂层无损[14]。
西安交通大学以甲基三氯硅烷为原料,通过与正丁胺反应,生成甲基三氯硅烷的胺解产物;将其作为梯形物的“模板”,再经水解和缩聚反应制成梯形聚甲基倍半硅氧烷。
产物耐热性能优良,700℃的失重率为4%,可用作耐高温材料和粘接剂等[15]。
而以硅为主链的梯形聚合物,耐热性更好,可耐1300℃高温,在1250℃下仍具有一定的强度。
KH-505胶粘剂是一种耐高温粘接剂,它的胶接件能经受1000℃的火焰喷烧;此时加载0.29MPa,超过4h也未被破坏。
它的基料是甲基苯基硅树脂,n(Me)/n(Ph)值为1,填料为云母及石棉[16]。
3 影响聚硅氧烷高温稳定性的因素聚硅氧烷的热老化主要包括两个反应:一是热解聚,即主链Si O Si键的断裂重排反应,其机理是分子链内氧原子的未共用电子对与邻近硅原子的3d轨道配位,在高温或催化剂作用下,Si O Si键断裂重排,产生小分子环状硅氧烷;二是热氧化降解,指主链Si原子上有第3期张文娟等.耐高温有机硅涂料及粘接剂·29 ·机基团的氧化,以及由此引起的聚硅氧烷分子结构的改变。
氧气能加速聚硅氧烷的热降解,使线性聚硅氧烷交联或使弹性体交联密度增大、发硬、变脆,并失去使用价值;水和醇可使Si O键断裂。
高温硅油会加大聚硅氧烷的降解程度,使弹性体的有效交联密度降低;增加聚硅氧烷中二苯基硅氧基链段的含量可以降低硅油的降解作用。
白炭黑(SiO2)是聚硅氧烷中应用最普遍的增强填料。
SiO2的加入一方面阻滞了聚硅氧烷的热运动,提高了聚硅氧烷的热稳定性;另一方面,因为SiO2表面的Si OH呈酸性,可促使硅氧键断裂,从而加速聚硅氧烷的裂解。
不过,处理过的SiO2有助于提高聚硅氧烷的热稳定性。
Visser等人研究了高温下填料对聚硅氧烷力学行为的影响;结果表明,氧化锌、氧化锡、氧化铜均能提高聚硅氧烷的高温稳定性[17]。
此外,链端基对聚硅氧烷的热稳定性也有一定影响。
4 提高聚硅氧烷耐高温性能的途径提高耐温性能的途径主要有3种,即:改变聚硅氧烷侧基的结构、改变主链的结构、加入耐高温填料等等。
在聚硅氧烷的侧链上引入耐热性基团,如用含多苯基苯基的有机硅化合物作添加剂、交联剂,或引入含有稠环的侧基,均可提高聚硅氧烷的耐高温性能[10]。
改变主链结构的方法有:在主链中引入耐热性的大体积链段或芳环、合成硅梯型聚合物或在主链中引入杂原子,如Ti、B、N等[2]。
常引入的大体积链段有碳十硼烷基(CB10H10C),亚苯基(),亚苯醚基(O),环二硅氮烷基(SiH3CH3C NNSiCH3CH3),硅亚苯硅氧结构(SiMe2SiMe2O),联苯亚基),硅亚芳基等。
例如: Zhang等制备的聚四甲基-间-硅基亚苯基硅氧烷(HO 后,起始分解温度在400℃以上[17]。
南京大学的车波等人合成的含硅亚苯基的聚硅氧烷,当硅亚苯链节的含量大于20%时,失重率为20%时的温度高达540℃;比聚二甲基硅氧烷高70℃[18]。
梯型硅树脂具有较好的耐热性。
这是因为:一方面,硅氧烷具有较高的键能,在高温下难以断裂;另一方面,双链Si O键大大提高了主链的热裂解能[17]。
如:梯形聚甲基倍半硅氧烷500℃时的失重率为3%;700℃时,失重率仅增至4%左右[15]。
常用的耐高温无机填料有:陶瓷粉、云母、滑石粉、金属氧化物等。
5 结束语有机硅耐热涂料具有较好的耐热性、耐水性、电绝缘性;但硬度低、耐燃性较差、价格较高。
无机耐热涂料耐温可达400～1000℃,甚至更高,且耐燃性好、硬度高;但漆膜较脆。
为了扬长避短、性能互补,往往将有机硅树脂与无机涂料进行匹配或进行化学改性,这是耐高温涂料的一个发展趋势。
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