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嘉峪檢測網 2024-12-22 09:58
一、定義及意義
耐熱性，按GB/T 1735-2009描述為：規定了一種通用的方法用來測定色漆、清漆或相關產品的單一涂層或復合涂層體系在規定的溫度下涂膜顏色、光澤的變化，起泡、開裂或從底材上剝離的性能。
涂料耐熱性是指涂料在高溫環境下，能保持穩定的物理性能、化學性能和顏色穩定性的能力。耐熱涂料常用于高溫工業設備、煙囪和熱管道等場合，以防止因高溫而導致的涂膜老化和脫落。
二、相關標準
GB/T 1735-2009 / ISO 3248: 1998, MOD《色漆和清漆 耐熱性的測定》
HG/T 4565-2013《鍋爐及輔助設備耐高溫涂料》中5.4.8
HG/T 5174-2017《車輛排氣管用耐高溫涂料》中5.4.2.6
GJB 8501-2015《磷酸鹽水基耐高溫涂料規范》
IEC 60370-2017《浸漬用絕緣樹脂和清漆耐熱性試驗規程 電擊穿法 Test procedure for thermal endurance of insulating resins and varnishes for impregnation purposes - Electric breakdown methods》
三、耐熱性的測定方法
根據GB/T 1735-2009規定，將試板放入規定溫度的鼓風烘箱或高溫爐中，在規定溫度下將試板放置規定的時間。達到規定時間后，將試板從烘箱或高溫爐中取出并使之冷卻至室溫。檢查試板并與在同樣條件下制備的未經加熱的試板進行比較，觀察涂膜的顏色是否有變化或涂是否有其他破壞現象。
四、影響耐熱性的因素
1. 樹脂類型及結構
不同樹脂的耐熱性能差異較大，采用具有優異耐熱性能的樹脂作為基料，如硅樹脂、氟樹脂等，以提高涂料的整體耐熱性。
有機硅樹脂耐熱涂料具備良好的耐熱性，但缺點是硬度低和成本高。無機耐熱涂料能夠承受更高溫度，達到400~1000 ℃甚至更高。聚酯樹脂的耐熱性優于丙烯酸樹脂，而丙烯酸樹脂則具有較好的耐候性。
丙烯酸有機硅預聚物合成路線
樹脂的結構對其性能也有重要影響。例如，含有較多極性基團的樹脂往往具有較好的附著力和耐化學品性，但可能耐熱性較差。
改性樹脂的選擇：應關注有機硅低聚物中甲基基團與苯基基團的比例，影響涂膜的熱塑性、保光性、保色性及耐熱潤滑油性，以及物理機械性能和耐熱至微裂時間。
2. 顏填料種類及含量
顏料含量對涂料的性能也有影響。一般來說，顏料含量越高，涂料的耐熱性和耐候性越好，但過高的顏料含量可能導致涂料的流平性和光澤度下降。
某些顏料（如金屬氧化物、稀土元素）能夠提高涂層的耐熱性，添加耐熱性顏料（如選用具有反射紅外線功能的顏料）能降低涂層表面溫度，無機顏料（如鈦白粉、碳黑）也具有較好的耐候性和耐熱性，而有機顏料則相對較差。
不同類型的填料對涂料的耐熱性和耐候性有不同的影響。例如，低熔點玻璃粉在高溫下能進行“二次成膜”，提高涂層的耐熱性，改善粉化現象，但過量使用可能導致涂層開裂和脫落。氮化硼作為導熱填料，可以將涂層的耐熱溫度提高至700 ℃。氧化鋯和氧化鋁擁有較大的熱膨脹系數，可以減少涂層和基體之間的熱失配，從而提高耐熱性。
3. 助劑種類
合適的助劑（如耐熱穩定劑）能夠顯著提高涂層的耐熱性能。不同類型的助劑對涂料的性能有不同的影響。例如，流平劑可以改善涂料的流平性；消泡劑可以消除涂料中的氣泡，從而提高涂料的耐熱性和耐候性。添加抗氧化劑、紫外線吸收劑等，也提高涂層的耐候性和耐熱性。
五、通過優化涂裝工藝來提高耐熱性
通過調整固化溫度、時間和固化劑用量等參數，能使涂料在特定條件下充分固化，形成致密交聯結構的涂膜，提高耐熱性。
1. 高溫噴涂技術
高溫噴涂技術利用高溫熱源將噴涂材料加熱至熔融或半熔融狀態，通過高速氣流將其噴射到基體表面形成涂層。該技術具有涂層結合強度高、致密性好、耐熱性能優異等特點。高溫噴涂技術廣泛應用于航空航天、能源、化工等領域，如發動機熱端部件、燃氣輪機葉片、高溫爐管等的防護涂層。
2. 冷噴涂技術
冷噴涂技術是一種低溫噴涂工藝，利用高速氣流將粉末顆粒加速至超音速，使其撞擊基體表面形成涂層。該技術具有無熱影響區、涂層結合強度高、可噴涂材料廣泛等優點，適用于對溫度敏感材料的涂層制備。
3. 等離子噴涂技術
等離子噴涂技術利用等離子弧作為熱源，將噴涂材料加熱至熔融狀態后高連噴向基體表面。該技術具有噴涂效率高、涂層質量好、適用于大面積施工等優點，廣泛應用于航空航天、石油化工等領域的高溫耐磨耐蝕涂層制備。
來源：涂料工業
