耐高溫涂料通常是指可長期承受200℃以上溫度,漆膜不開裂、不脫落,仍具有一定物理化學性能,使被保護對象在高溫環(huán)境中能正常發(fā)揮作用的特種功能性涂料。
目前,市場上應用最廣泛的是有機硅耐高溫涂料,以其大面積施工工藝性能良好、成本低、耐溫效果顯著、耐氧化等諸多優(yōu)點受到人們的青睞,被廣泛用于航空發(fā)動機、高溫管道、高溫爐、建筑幕墻的裝飾及防護等領域。
涂層耐高溫機理
有機硅耐高溫涂料在高溫下會發(fā)生物理變化和化學變化,這是一個相當復雜的過程,主要包括:
(1)高溫熱量從涂層表面?zhèn)鬟f到整個涂層;
(2)隨著溫度的升高,作為涂層粘接劑的有機硅樹脂在高溫下會發(fā)生熱降解反應,解聚形成小分子片段和低相對分子質(zhì)量樹脂,小分子片段吸收熱量氣化進入邊界層,從涂層中溢出;低相對分子質(zhì)量樹脂通過化學反應重新組合成更穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu),形成更加致密的涂層,進一步抵御高溫的侵蝕;
(3)溫度更高時,涂層中的耐高溫顏填料等組分也會發(fā)生物理、化學變化;有機硅樹脂則進一步分解,側(cè)鏈有機基團和主鏈結(jié)構(gòu)被破壞,完全轉(zhuǎn)化為無機硅氧烷結(jié)構(gòu),在斷裂的地方形成活性中心,可與耐高溫的顏填料發(fā)生相互作用,這些作用不會導致耐熱涂層的破壞,反而可以提升涂層的耐熱性能,整個涂層體系發(fā)生二次成膜。有機硅樹脂的分子結(jié)構(gòu)和填料類型決定了涂層發(fā)生化學反應的類型和吸熱程度,高溫下涂層發(fā)生的物理變化:蒸發(fā)、熔融、反射、升華和輻射等會使耐溫涂層的耐熱性能得到提高。