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耐高温涂料与其它抗高温氧化手段相比,施工更加方便,成本低廉,在钢铁烟囱、高温管道、高温炉及军工设备中应用广泛。有机硅树脂因其本身具有优良的耐高温性能,被广泛使用在耐高温领域中。但纯的有机硅树脂本身存在一些缺点,如固化时间长,漆膜附着力较差,以及漆膜较脆等,限制了它的使用。环氧改性的有机硅树脂制备的漆膜具有优良的机械性能,同时兼具有机硅树脂良好的耐高温性能,向其中加入耐高温的颜填料,可以进一步提高漆膜的耐热性能。研究耐热涂料的二次成膜过程,探究制备的耐热涂料经高温后,其防护性能的变化,为耐高温涂料的研究重点。实验以 CH3Si(OC2H5)3、(CH3)2Si(OC2H5)2 和 C6H5Si(OC2H5)3 三种单体为原料,在浓盐酸为催化剂的条件下,经水解反应生成硅醇,生成的硅醇进一步缩合共聚,生成具有一定聚合度的有机硅中间体。以中间体的黏度、剩余乙氧基含量及放置稳定性为评价手段,通过单因素实验,对合成预聚体的配方及工艺进行了优化,最终确定有机硅中间体的最优合成条件为:水的用量为70%,反应温度为70℃,催化剂用量为0.4%,反应时间为3 h。在此条件下制备的有机硅预聚体黏度为150 cps,乙氧基含量为4.65%,可以室温放置30天不出现分层及凝胶现象,综合性能较优。使用环氧E-44树脂制备环氧改性的有机硅树脂,以树脂的耐热性能为主要评价手段,同时对树脂制备的漆膜进行性能检测。具体方法是将制备的有机硅中间体,在高温条件下与环氧树脂进行化学交联,其中使用二月桂酸二丁锡作为反应的催化剂。研究了各单因素对环氧改性硅树脂性能的影响。并根据单因素实验优化的结果,选取4个研究因素,3个水平进行正交实验设计。经过正交实验得出以下结论:E-44树脂与有机硅中间体的质量比为1:1,反应温度控制在160-170℃,催化剂用量为1.0%,固化剂用量为树脂用量的10%,单体中苯基与甲基的物质的量之比为0.3时,制备的改性树脂性能最优。在优化配方下制备的改性树脂为淡黄色的透明液体,树脂固含量为65%,并使用红外谱图对树脂进行了分析。使用这种树脂制备的漆膜具有良好的硬度及附着力,其耐热温度可以达到300℃,综合性能满足耐高温漆膜的使用标准。实验过程中通过探讨多种因素的影响,对环氧改性的有机硅耐高温涂料的配方及制备工艺进行了优化,检测了涂膜的性能,得出制备涂料的最优配方及工艺,并对涂料的耐高温机理进行了探究。通过涂料在300-600℃的热失重率,及此温度范围下漆膜的耐化学药品性的变化,推断漆膜发生的转化过程。进一步结合涂料及树脂的红外光谱,验证推断的正确性,说明漆膜在600℃时形成了一种无机的耐热涂层。最终确定颜填料的研磨时间为50 min,涂料的分散时间为60 min,漆膜厚度为200 μm,漆膜的固化温度为80℃,颜基比为3.5,固化剂用量为15%,Si02:Al2O3的配比为3:1时,所制备的涂料耐热温度可以达到600℃,综合性能满足《色漆和清漆耐热性的测定》(GB1735-2009)的使用要求。