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耐熱粉末涂料的開發(fā)現(xiàn)狀及展望

　　近年來，中國逐漸成為全球灶具、烤爐、排氣管等的主要生產(chǎn)基地，市場對耐高溫耐熱型粉末涂料的需求日益增長。

　　所謂耐高溫、耐熱型粉末涂料就是指長期經(jīng)受300℃以上，涂膜不被破壞，仍能保持適當(dāng)機(jī)械性能，并起保護(hù)作用，涂膜變色范圍、失光度在商定范圍的粉末涂料。

　　根據(jù)涂膜的耐熱特性和技術(shù)特點(diǎn)，耐熱型粉末涂料可分為普通耐熱型和耐高熱型，普通耐熱型粉末涂料外觀可以是平光、砂紋、錘紋，耐熱溫度低于300℃;

　　耐高熱型粉末涂料的耐受溫度可以達(dá)到400℃以上，由于原材料的特殊性，一般需要硅樹脂參與設(shè)計(jì)的配方，得到的均是砂紋紋理產(chǎn)品，很難得到平光和錘紋外觀。

　　1、應(yīng)用領(lǐng)域及性能要求

　　耐熱粉末涂料廣泛應(yīng)用于電所、電站、冶金、石油、化工、食品等領(lǐng)域，例如：BBQ烤爐、大功率燈飾外罩、暖氣管道、熱風(fēng)爐、烘箱、摩托車排氣管、煙囪等多種耐高溫設(shè)備。

　　以BBQ烤爐為例，底材多數(shù)為冷軋鋼板，少數(shù)為鑄鋁，采用除油、除銹、磷化/鈍化等前處理，靜電噴涂耐熱粉末涂料后固化成膜，使用溫度在200~300℃之間，峰值溫度為350℃。

　　涂膜不僅需要滿足沖擊、硬度、折彎、附著力、耐酸堿、老化等常規(guī)性能要求，還需要達(dá)到-定的熱循環(huán)性能，如高溫淬冷前后附著力、色差、光澤改變等;

　　又如車輛排氣管用耐高溫粉末涂料，使用溫度可達(dá)350~550℃，高溫環(huán)境下涂膜不應(yīng)出現(xiàn)如裂紋、開裂、起泡、粉化等外觀缺陷，色差值、失光率等商定，顏色以黑色為主。

　　2、耐熱粉未涂料反應(yīng)機(jī)理

　　從聚合物熱穩(wěn)定性概念來看，耐熱性能與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，粉末涂料受熱固化后的涂膜由千萬個(gè)碳原子、或是碳-氮，碳-氧原子，以共價(jià)鍵互相聯(lián)結(jié)而形成的，涂膜的基本結(jié)構(gòu)(化學(xué)組成)是不變的，但結(jié)構(gòu)形態(tài)可能有所不同。

　　當(dāng)涂膜受熱時(shí)，這些柔韌長鏈的振動、轉(zhuǎn)動逐漸加速，加速到-定程度后，分子鏈的折疊和蜷曲將發(fā)生改變，分子間的相互作用力不能維持其相互排列位置，就會導(dǎo)致涂膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變。

　　當(dāng)溫度增加到更高時(shí)，熱運(yùn)動的能量超過化學(xué)鍵能，就會產(chǎn)生化學(xué)鍵的斷裂，引起涂膜的外觀的改變。

　　要提高涂膜的耐熱性能，就要降低分子自由度和增加分子的分解活化能，在降低分子自由度方面就要降低聚合物的主鏈柔韌性，即增加主鏈的剛性，或在主鏈引入環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以大大提高聚合物的熔點(diǎn)。

　　在樹脂合成階段，需要挑選鍵能較強(qiáng)和較穩(wěn)定的基團(tuán)作為主鏈成分。

　　其途徑是引入雙鍵、三鍵、芳環(huán)、雜環(huán)等外，還可用其他元素全部或部分取代碳原子為主鏈，即合成無機(jī)聚合物，目前有代表性的耐熱聚合物有：有機(jī)硅樹脂、有機(jī)氟樹脂等。如果需要了解關(guān)于工業(yè)涂料的專業(yè)知識，可致電139-2580-9519 鄧先生咨詢。

　　3、結(jié)論與展望

　　硅樹脂雖然具有較優(yōu)異的耐高溫性能，但較高昂的售價(jià)、較高的添加量制約了含硅粉末涂料的進(jìn)步發(fā)展，如果能開發(fā)低成本新型耐高溫型聚合物，可進(jìn)一步擴(kuò)展耐熱粉末涂料在全新領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　耐熱粉末涂料以黑色調(diào)為主，隨著人們生活品質(zhì)的提升，對色彩的要求越來越高，開發(fā)出色彩豐富并帶金屬閃光效果的粉末涂料是未來發(fā)展的趨勢，當(dāng)然這將會對配方、原材料提出更高的要求和挑戰(zhàn)。