一种金属用免喷砂耐高温涂料及其制备方法与流程

本发明涉及金属用涂料，具体为一种金属用免喷砂耐高温涂料及其制备方法。

背景技术：

1、金属在高温氧化性气氛下都会产生表面氧化，氧化不仅造成金属损耗，还会使金属中合金元素贫化，影响金属的质量和机械性能。在金属表面采用涂料保护是一种提升金属的表面性能的有效手段之一：例如，授权公告号为cn1583889a的中国发明专利公开了一种金属用耐高温节能涂料，该发明采用有机硅烷偶联剂表面改性的碳化硅作为涂料基质，使用纳米级二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶和高温粘结剂磷酸二氢铝等配制了一种新型的金属用耐高温节能涂料。

2、金属涂料是具有金属质感的涂料，多数需要对金属表面进行某种形式的预处理，改善金属表面的状况，以利于提高涂层的附着力、增强对金属基材的防腐保护作用。金属涂料将金属表面与外界介质严密的隔开，保护金属不受外界的腐蚀，而这就要求金属涂料在接触外界介质时应保持稳定，同时也要求金属涂料能形成连续无孔的膜。但是目前的金属耐高温涂料有以下缺陷：目前的高温涂料主要仅仅是针对耐温而设计，这些涂料在高温后会出现附着力下降的现象，因此需要对金属基材进行喷砂处理后再喷涂涂料，才能保证附着力达到1级或者0级。然而采用喷砂处理会提高能耗，经济效益差，污染环境，操作环境对工人也不利，容易造成肺部病变。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金属用免喷砂耐高温涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属用免喷砂耐高温涂料，按照重量份包括：有机硅树脂25-70份、分散剂0.2-1.5份、改性聚醚醇0.2-1.0份、流平剂0.1-1.0份、玻璃粉10-15份、黑色无机颜料7-20份、三聚磷酸铝13-45份、溶剂15-50份、硅烷偶联剂5-15份、银粉0.1-1.5份；其中，所述改性聚醚醇为卤代聚醚醇与亚乙基脲制备所得。

3、在本发明的一些实施方式中，所述有机硅树脂包含环氧改性有机硅树脂、甲基苯基有机硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、甲基硅树脂中的至少一种。具体的，所述环氧改性有机硅树脂可以为枞阳县三金颜料有限责任公司的sj-804、深圳市吉鹏硅氟材料有限公司的jp-h26、湖北新四海化工股份有限公司的sh-023等；所述甲基苯基有机硅树脂可以为济宁棠邑化工有限公司的jp-gmv3042、苏州市森菲达化工有限公司的sf100、深圳市吉鹏硅氟材料有限公司的sh-9603等；聚酯改性有机硅树脂可以为山东首诚化工有限公司的sc-759、绿联(济宁)化学科技有限公司的sj-106、湖北长耀生物科技有限公司的sj-9823等；所述甲基硅树脂可以是山东大易化工有限公司的dy-mq102n、dy-vmq101、dy-vmq102等。

4、在本发明的一些实施方式中，所述分散剂为聚羧酸分散剂，具体可以是永乐花yl-5040、上海慎谱化工科技有限公司的陶氏特好散1620、绍兴市开锋化工科技有限公司的kf-518等。

5、在本发明的一些实施方式中，所述改性聚醚醇的制备方法包含如下步骤：

6、s1：将卤代环氧烷烃的有机溶液置入反应其中，加入去离子水和三氟化硼的醚溶液，混合均匀后，再加入路易斯酸催化剂，然后加热至80-85℃，回流搅拌2-3h后，真空脱去溶剂，得到淡黄色溶液即为卤代聚醚醇；

7、s2：将s1所得卤代聚醚醇与亚乙基脲在碱性加热的条件下进行反应3-5h后，减压蒸馏，收集有机馏分即得所述改性聚醚醇。

8、进一步地，s1中所述卤代环氧烷烃为卤代环氧丙烷、卤代环氧丁烷中的一种。

9、进一步地，s1中所述卤代环氧烷烃与三氟化硼的醚溶液的质量比为8-9.5:1。

10、进一步地，s1中所述卤代聚醚醇的聚合度为2-5。

11、进一步地，s2中所述卤代聚醚醇与亚乙基脲的摩尔比为2-4:1。

12、本发明利用卤代聚醚醇中的卤素原子与亚乙基脲中的亚胺基进行置换反应，从而将脲环作为侧基引入聚醚分子中。将所得改性聚醚醇分子应用于本发明所述金属用免喷砂耐高温涂料中，一方面能够有效改善组分的沉降性，另一方面，所述金属用免喷砂耐高温涂料在涂覆在金属表面时，所述改性聚醚醇能够利用自身分子的特殊结构-脲环和醚键，与金属之间形成强劲的作用力，又由于脲环对高温热量的吸收分散，从而实现了涂料在高温条件下依旧有效的附着力。

13、不过，发明人在进行不同脲环含量的改性聚醚醇的制备尝试时，发现，脲环的含量与涂料的高温附着力并不成完全的正相关，这可能是由于脲环的存在也会增强所述改性聚醚醇分子内部的氢键，过多地引入脲环也会导致改性聚醚醇的粘度增加，同时，也会导致涂料在金属表面的难以均匀分散，其高温附着力也就会受到影响。因此，在制备改性聚醚醇时，所用卤代聚醚醇与亚乙基脲的质量比为2-4:1。

14、在本发明的一些实施方式中，所述流平剂可以为佛山市科宁新材料有限公司的kmt-1020、kmt-1023、kmt-5257、kmt-5502、kmt-5504等。

15、在本发明的一些实施方式中，所述硅烷偶联剂可以为kh550、kh560、kh570、kh590、kh832等。

16、在本发明的一些实施方式中，所述黑色无机颜料为铜铬黑、锰铁黑、搪瓷黑中的至少一种。

17、在本发明的一些实施方式中，所述溶剂包含二甲苯、丁酯、乙酯、乙二醇单丁醚中的至少一种。

18、以上所述金属用免喷砂耐高温涂料的制备方法，包含以下步骤：

19、ss1：制备色浆：将有机硅树脂、玻璃粉、黑色无机颜料、三聚磷酸铝加入分散研磨机，在转速600~1000rpm下研磨，同时加入分散剂和部分溶剂，进行分散研磨；

20、ss2：分散涂料：将前面制备好的色浆倒入分散机进行分散搅拌，5-10min后，按照重量分数加入改性聚醚醇、分散剂、流平剂、硅烷偶联剂及溶剂继续分散，转速调到800~1200rpm，分散10~20min；

21、ss3：待涂料研磨到一定细度，将涂料倒入砂磨机继续研磨，用200目过滤网过滤后进行包装，即得所述金属用免喷砂耐高温涂料。

22、有益效果：与现有技术相比，本发明创造性地在涂料中加入了自制的改性聚醚醇，所述改性聚醚醇在涂料体系中，能够与有机硅树脂配伍，保证了树脂的柔韧性和强度；而且，在免喷砂的前提下，结合玻璃粉，显著提高了所述涂料高温状态下的附着力；另外，因为改性聚醚醇的防沉降性，涂料体系在使用时，不易出现浓度不均的问题，也就能获得良好的耐盐雾性。

技术特征：

1.一种金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，按照重量份，包括以下组分：有机硅树脂25-70份、分散剂0.2-1.5份、改性聚醚醇0.2-1.0份、流平剂0.1-1.0份、玻璃粉10-15份、黑色无机颜料7-20份、三聚磷酸铝13-45份、溶剂15-50份、硅烷偶联剂5-15份、银粉0.1-1.5份；其中，所述改性聚醚醇为卤代聚醚醇与亚乙基脲制备所得。

2.根据权利要求1所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，所述有机硅树脂包含环氧改性有机硅树脂、甲基苯基有机硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、甲基硅树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，所述改性聚醚醇的制备方法包含如下步骤：

4.根据权利要求3所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，s1中所述卤代环氧烷烃为卤代环氧丙烷、卤代环氧丁烷中的一种。

5.根据权利要求3所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，s1中所述卤代环氧烷烃与三氟化硼的醚溶液的质量比为8-9.5:1。

6.根据权利要求3所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，s1中所述卤代聚醚醇的聚合度为2-5。

7.根据权利要求3所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，s2中所述卤代聚醚醇与亚乙基脲的摩尔比为2-4：1。

8.根据权利要求1所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，所述黑色无机颜料为铜铬黑、锰铁黑、搪瓷黑中的至少一种。

9.根据权利要求1所述金属用免喷砂耐高温涂料，其特征在于，所述溶剂包含二甲苯、丁酯、乙酯、乙二醇单丁醚中的至少一种。

10.权利要求1-9任意一项所述金属用免喷砂耐高温涂料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

技术总结本发明公开了一种金属用免喷砂耐高温涂料及其制备方法，按照重量份数计，所述金属用免喷砂耐高温涂料包括以下组分：有机硅树脂25‑70份、分散剂0.2‑1.5份、改性聚醚醇0.2‑1.0份、流平剂0.1‑1.0份、玻璃粉10‑15份、黑色无机颜料7‑20份、三聚磷酸铝13‑45份、溶剂15‑50份、硅烷偶联剂5‑15份、银粉0.1‑1.5份。其中所述改性聚醚醇为卤代聚醚醇与亚乙基脲反应制备所得，该改性聚醚醇与玻璃粉协同增效，在免喷砂的前提下可以提高涂料的耐冲击性能，同时增强了高温状态下涂料的附着力，经测试，本涂料可耐高温550℃，且具有优异的耐盐雾性。技术研发人员：方六月受保护的技术使用者：安徽凯瑞捷成新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29