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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，施工工藝不斷改進(jìn)，很多熱端部件需要材料在高溫條件下服役。長時間的高溫工作環(huán)境，會加劇金屬與空氣中的氧、磷、氮等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在其表面生成一層金屬氧化物并
逐漸脫落，造成金屬腐蝕，從而使材料喪失力學(xué)性能 直至破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國家每年因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占全年經(jīng)濟(jì)總量的3%～3.5%，在發(fā)展中國家這個比例更高。因此，研究金屬表面熱防護(hù)技術(shù)，對于防止金屬材料在高溫條件下的氧化腐蝕、延長材料使用壽命、節(jié)約能源等具有重要意義，是當(dāng)前世界各國的一個研究熱點(diǎn)。
耐高溫防腐涂料的分類及特性
耐高溫涂料，又稱耐熱涂料，一般是指在 200 ℃以上的環(huán)境溫度下，漆膜表面無龜裂、起皮、脫落等 現(xiàn)象，仍能保持良好的物理力學(xué)性能，使被保護(hù)的基材正常工作的一類功能性涂料。根據(jù)成膜物質(zhì)的不同，耐高溫涂料通常可以分為兩大類，即有機(jī)耐高 溫涂料和無機(jī)耐高溫涂料，其具體分類形式見圖1。此外，還有一種分類方法將有機(jī)和無機(jī)聚合產(chǎn)物作為成膜物質(zhì)的涂料劃分為第三類耐高溫涂料，即有機(jī)無機(jī)復(fù)合耐高溫涂料。
一、有機(jī)耐高溫防腐涂料
1.純有機(jī)硅樹脂耐高溫涂料
有機(jī)硅樹脂，簡稱硅樹脂，是一類以—Si—O—Si—鍵為主鏈、Si原子上連接有機(jī)基團(tuán)（甲基或苯基）·218·表面技術(shù)2017年3月的高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷。由于分子鏈中既含有有機(jī)基團(tuán)，又含有無機(jī)鍵，所以硅樹脂兼具有機(jī)物的耐候性、絕緣性、熱塑性和無機(jī)物的耐高溫性、耐磨性等。
2.改性有機(jī)硅樹脂耐高溫涂料
由于純有機(jī)硅樹脂價格昂貴，而且樹脂分子間的作用力弱，導(dǎo)致涂膜抗溶劑性能差，與基材附著力不好，因此常用其他樹脂進(jìn)行改性。目前常用的改性樹脂有丙烯酸樹脂、聚氨酯、環(huán)氧樹脂和醇酸樹脂。
二、無機(jī)耐高溫防腐涂料
1.硅酸乙酯耐高溫涂料
硅酸乙酯（TEOS），常溫下為淺黃色透明液體，水解后能生成致密的硅酸溶膠，是制作耐火粘合劑的
主要原料。以硅酸乙酯為基料，加入氧化鉻綠、石英 粉以及其他助劑等，可以制備耐 300 ℃高溫的涂料。以聚硅酸乙酯和硅中間體水解產(chǎn)物為基料，加入鋁粉制備的涂料可耐600 ℃的高溫。在改變顏填料及配方比時，如加入玻璃料和耐熱顏填料，耐溫限度可突破
800 ℃。
2.硅酸鹽耐高溫涂料
水溶性硅酸鹽，也稱水玻璃，通式為R2O·nSiO2，R為 Li、Na、K 等各種堿金屬元素，以硅酸鹽水溶液為基料制備的耐熱涂料，品種豐富，耐溫限度高，應(yīng)用廣泛。
3.磷酸鹽耐高溫涂料
磷酸鹽耐高溫涂料的成膜物質(zhì)是磷酸鹽的水溶 液（如磷酸鋅和磷酸鋁等），常加入固化劑（CrO3） 和耐熱顏料（金屬鋁粉）等組分。該類涂料硬度高，不燃，能耐受 400～800 ℃的高溫，常用于金屬表面的熱防護(hù)。
4.硅溶膠耐高溫涂料
硅溶膠是納米級的SiO2顆粒在水溶液或溶劑中分散而成的膠體溶液，其分子式為SiO2·nH2O[41]。硅溶膠無機(jī)高分子涂料是近幾年新興的發(fā)展趨勢，利用純硅溶膠作為涂料基料，涂膜的附著力和柔韌性較差，往往不能滿足使用要求。
三、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合耐高溫防腐涂料
有機(jī)和無機(jī)耐高溫涂料各自表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性和其他物理化學(xué)性能，但是也存在不同程度的缺 點(diǎn)，因此，新型的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合耐高溫涂料應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)于復(fù)合涂料的成膜物質(zhì)，有兩種不同的理論。一種理論認(rèn)為，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合耐高溫涂料是以有機(jī) 物（主要是各種樹脂和乳液）作成膜物，然后加入大量的無機(jī)粉體作顏填料，即無機(jī)組分；另一種理論認(rèn)
為，復(fù)合涂料的成膜體系是有機(jī)硅樹脂和無機(jī)黏合劑 的復(fù)合體，常用的高溫黏合劑有高嶺土、云母、滑石 粉等硅酸鹽填料。
應(yīng)用
其中有機(jī)系列的耐高溫防腐涂料多半以有機(jī)硅為載體，其最高溫度一般不能超過400攝氏度，超過此溫度就會發(fā)生碳化或者軟化，而無機(jī)系列的耐高溫粘合劑皆是能承受至少1000攝氏度的高溫，其中無機(jī)硅酸鋅耐高溫2300度，用途廣泛，薄涂層可以起到很好的防氧化防腐的效果，厚涂層不但可以起到很好的防氧化防腐的效果，還可以起到到隔熱保溫效果?？梢宰鳛樘沾?、玻璃、金屬等涂層材料，廣泛用于冶金窯爐、石英加熱管鍍白、燃煤電廠制粉系統(tǒng)抗沖腐蝕磨損涂層涂料、汽車發(fā)動機(jī)火花塞陶瓷涂層防積碳、鋼材標(biāo)識、鋼化玻璃LOGO標(biāo)識、耐高溫玻璃油墨、航空航天等諸多工業(yè)領(lǐng)域。常溫噴涂在玻璃、陶瓷、金屬等物體表面，低溫烘干或者常溫自干，與表面的附著力非常好，堅(jiān)硬耐磨耐劃傷，不開裂，性能優(yōu)良。
研究現(xiàn)狀
我國耐熱涂料產(chǎn)品的研發(fā)始于1952 年，早期發(fā)展緩慢，應(yīng)用有限。從 20世紀(jì)80年代開始，耐熱涂料在航天、汽車、化工等領(lǐng)域逐漸獲得廣泛應(yīng)用，國內(nèi)科學(xué)家關(guān)于耐高溫涂料的研究不斷取得新的進(jìn)展。涂料在 800 ℃高溫下具有良好的抗熱性和抗氧化性，還表現(xiàn)出較好的耐化學(xué)腐蝕性。無機(jī)涂料的研究主要體現(xiàn)在磷酸鹽和硅酸鹽方面，以水溶性聚磷酸鹽為成膜物，加入CuO作為固化劑，并添加多 種功能性填料制得了無鉻環(huán)保磷酸鹽基耐高溫防腐涂料，在900
℃高溫條件下漆膜保持完好。以水溶性硅 酸作為成膜物質(zhì)成為研究的熱點(diǎn)，國產(chǎn) C-2 型粘接劑以白色水基糊狀硅鋁酸為基料，制備的涂層耐溫限度突破 1300 ℃，并且耐有機(jī)溶劑、油、水和氫氟酸以外的各種強(qiáng)酸的腐蝕。
發(fā)展趨勢
早期的耐熱涂料以無機(jī)類為主，主要是因?yàn)闊o機(jī) 耐熱產(chǎn)品原料豐富、價格便宜、綠色無污染，而且耐高溫性能好。但是在使用過程中也存在以下問題：1）漆膜較脆，涂層的韌性差，在高溫下易開裂；2）涂膜 完全固化前的耐水性不好；3）粘結(jié)性能差；4）對基材的處理要求較嚴(yán)格，在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。
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