浅淡中空填料在耐高温隔热涂料中的应用

上海涂料50

第 48 卷

上海涂料

SHANGHAI COATINGS 第 48 卷第 11 期2010 年 11 月Vol. 48 No. 11

Nov. 2010[收稿日期] 2010-10-08

浅淡中空填料在耐高温隔热涂料中的应用

李志强 （航天科工集团梅岭化工厂，贵州遵义 563003）

摘 要：介绍了中空填料（陶瓷微珠）在耐高温隔热涂料中的应用。与粉末填料（石棉粉）研制的隔热涂料相比，中空填料对提高涂料的耐高温隔热性能十分显著。

关键词：耐高温隔热涂料；中空填料；粉末填料

中图分类号：TQ 630.7；TQ 630.4+9 文献标识码：

A 文章编号：1009-1696（2010）11-0050-03用涂料保温隔热的工艺相对简单，操作方便，特别对一些温度高（超过700℃）、时间短（5 min 以内），或是一次性需要保温隔热的产品上的应用。这类涂料的成膜物通常都选择耐热温度高的有机硅树脂，其耐热温度在短时间内可超过1 000℃，然而要满足高温下的保温隔热性能关键还在于填料的选择和应用。

以加热温度为750℃，保温隔热时间为3 min，隔热后温度控制在200℃以内的实际应用条件，选用中空填料（以中空陶瓷微珠为主）研制了一种耐高温隔热涂料，与传统的粉末填料（以石棉粉为主）研制的耐高温隔热涂料进行保温隔热性能比较，研究中空填料在提高涂料保温隔热性能方面的作用。

发泡的趋势，从而使体系的稳定性下降，其改性步骤多，成本高，因此使用较少。He 向可水分散多异氰酸酯中加入二酮锆、辛酸锆等催化剂，对其适用期进行研究，发现这些催化剂能促进多异氰酸酯与羟基的反应，而抑制多异氰酸酯与水的反应，对研制性能优良的可水分散多异氰酸酯具有指导意义。1.2.4 非离子和离子混合改性

Laas 等人用HDI 三聚体与聚（乙二醇-丙二醇）丁醚和DMPA 反应，制得贮存稳定的混合改性亲水改性多异氰酸酯，产物中引入了可减轻结晶化倾向的丙基，并且减少了漆膜对水的敏感性，涂料成膜物具有良好的性能。

2 结语

可水分散多异氰酸酯经过多年的研究，合成技术日益进步，产品已经在多个领域获得了良好的应用。目前，可水分散多异氰酸酯存在的问题主要是适用期仍然较短，产物黏度偏大，往往需要加入少量助溶剂降低黏度，否则难以在水性双组分胶黏剂和水性涂料等的水基树脂中分散。以后研究重点应放在从不同的相对分子质量、单端基聚醚以及其它类型的表面活性剂中确定最佳种类和最佳配比，以期获得黏度尽可能低、适用期更长的可水分散多异氰酸酯。

（参考文献44篇从略）

The Development Progress on the Preparation of Water Dispersible Polyisocyanates

ZHANG Dong-yang ，ZHANG yu-xing ，ZHOU shu-jun ，LI huan

（CNOOC Changzhou Paint & Coatings Industry Research Institute ，Jiangsu Changzhou ，213016，China ）Abstract ：The main methods of hydrophilic modification of polyisocyanate，and their research developments at home and abroad were introduced. The technical outlooks was made.

Key Words ：polyisocyanate ；outer emulsion method ；hydrophilic modification ；ionic modification ；non-ionic modification

第 11 期51

1 耐高温隔热涂料的组成

1.1 树脂、阻燃剂、稀释剂的选用

树脂基料选用丙烯酸树脂改性的有机硅树脂，所选树脂基料具有在800℃温度条件下保持20 h不改变其基本性能的特征。为保证涂料体系的有效性和功能性，选用必要的阻燃剂、稀释剂及其它功能组分。1.2 填料的选择

填料分别选用导热系数约0.03 W/（m·K）的中空填料组合（中空陶瓷微珠为主）和导热系数<0.2 W/（m·K）的石棉粉为主的粉末填料组合。

涂料组分中，除填料外，所有树脂基料、阻燃剂、稀释剂等组成均不变，填料组分分别选择：A试样，中空陶瓷微珠，其它功能组分；B试样，石棉粉，其它功能组分。分别配制成A、B两种耐高温隔热涂料，其性能检测结果见表1。

表1 涂料性能的检测结果

注：*耐热温度的检测方法：检测试样的基材选用1 mm厚的钢板，经除油除锈处理后，喷涂或刷涂涂料（两面及四周均涂覆涂料），固化后涂层厚度为0.05~0.1 mm。用带温度显示的马弗炉或其它高温设备（温度范围0~1000℃）作热源，将固化好的样板常温时放入高温设备中，启动设备，加温至800℃，保持30 min后取出样板，冷却，目测涂层表面。要求涂层：不起泡、不起层、不脱落。

由表1可见：不同填料的A、B两个试样，基本性能相同。

2 隔热温度检测

2.1 样板的制备及处理

基材选用铝镁合金板，厚度为（1.2±0.15）mm，外形尺寸100 mm×100 mm，表面清洗除油、阳极化处理。然后用喷涂或刷涂的方法将涂料均匀地涂覆在基材的一面，一次涂覆表干后，再进行下次涂覆，

最终使涂层厚度达1.0 mm以上，常温固化24 h以上或120℃下烘烤4 h，使涂层完全固化。

2.2 检测仪器

仪器：秒表、PT-100热电阻、温度数字显示器（0~1 000℃）。

加热热源：用带温度控制器的电阻炉（1 000~ 3 000 W）作加热热源，炉口用隔热材料改造成为上口尺寸：65 mm×65 mm，下口尺寸：130 mm×130 mm 的加热通道［通道高（65±5）mm］，上口用合金钢板（尺寸：70 mm×70 mm×1.5 mm）覆盖；下口紧贴电阻炉。

检测方法：将PT-100热电阻的两个探头的测试端固定在样板A、B（或合金钢板）检测面的中心位置，另一端固定在转接器上转接到温度数字显示器上，用温度控制器调节电阻炉内温度。

2.3 环境要求

测试环境不得有流动空气，温度：（25±5）℃。

2.4 隔热性的测定

（1）热源标定：启动电阻炉后，设定控制温度，用合金钢板来检测炉口温度，调控电阻炉温度，确保合金钢板的表面温度在（750±10）℃内（记作T0），保持5 min以上。

（2）背温（隔热温度T1）的测定：将检测样板涂有涂层的一面面向热源通道，同时平行推开合金钢板，最终使样板完全盖住电阻炉口，使检测样板上的检测探头处于中心位置，用秒表记录加热时间（记录3 min时样板的表面温度T1）。

（3）重复标定热源：重复上述（1）和（2）条操作，用合金钢板取代样板，检测合金钢板中心位置的温度T2，T2值应在T0范围内［不超过（750±10）℃］，若超出（750±10）℃，应重新标定和检测。

检测结果见表２和表３。

表2 加热3 min时A、B样板的T1检测结果

注：涂层厚度：1.0 mm；T0=750℃。

李志强：浅谈中空填料在耐高温隔热涂料中的应用