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Korean Os revestimentos de alta temperatura são amplamente utilizados e desempenham um papel importante na proteção antioxidante das superfícies externas de altos-fornos, fornos de coque, máquinas de sinterização e outros equipamentos. Além disso, fornos de refino de petróleo, fornos de refino de alumínio, sistemas de escape de motores, máquinas agrícolas, silenciadores de motocicletas, etc., trabalham em temperaturas muito altas por um longo período, sendo necessária proteção contra corrosão em alta temperatura, exigindo o uso de um revestimento de alta temperatura para proteger. O revestimento de silicone de alta temperatura é uma variedade importante de resistência a altas temperaturas, então por que o mercado prefere o revestimento de silicone de alta temperatura?
Os revestimentos de silicone geralmente se referem a revestimentos formulados com resina de silicone feita por copolimerização de diclorossilano e triclorossilano como material de base. Possui excelente resistência à oxidação, resistência UV e retenção de cor. A durabilidade externa de revestimentos de silicone bem formulados é melhor que a de revestimentos acrílico-MF, poliéster-MF ou amônia éster, revestimentos cerâmicos, e próxima à de revestimentos de polímeros altamente fluorados.
Os revestimentos de silicone de alta temperatura são geralmente feitos de resina de silicone como material de base com várias cargas de pigmento de alta temperatura, com boa resistência a altas temperaturas e proteção contra corrosão química, podem resistir à corrosão de ácidos, álcalis, sais e outros produtos químicos, protegendo assim a superfície da camada e o objeto revestido; um certo grau de flexibilidade e resistência, pode efetivamente evitar que o revestimento rache devido a mudanças de temperatura, descamação e assim por diante; as resinas de silicone também são usadas para revestimentos resistentes a altas temperaturas. O material de base da tinta resistente a altas temperaturas, como a tinta para chaminés de resina de silicone colorida com pó de alumínio, pode ser usado por anos em uma faixa de temperatura de até 500℃.
Aqui estão mais informações sobre isso:
- O que é revestimento de silicone?
- Por que escolher revestimento de silicone de alta temperatura?
- Qual é o mecanismo dos revestimentos de silicone para alta temperatura?
- Como os pigmentos e cargas afetam a resistência à temperatura dos revestimentos?
- Quais são as aplicações dos revestimentos de silicone para altas temperaturas?
- XJY Silicone-Silicone fornecedor preferencial de matérias-primas para revestimentos de alta temperatura
1. O que é revestimento de silicone?
O revestimento de silicone é uma classe de polímeros cujo esqueleto é formado pela alternância de átomos de silício e oxigênio, com diferentes grupos orgânicos ligados ao átomo de silício, sendo um polímero de silicone ou seus polímeros modificados como principal material formador de filme no revestimento, apresentando excelente resistência ao calor, ao frio, à corona, à radiação, repelência à água, resistência a manchas, à corrosão, isolamento elétrico e elasticidade, entre outras propriedades especiais. Nos últimos anos, a modificação e aplicação do produto têm se desenvolvido rapidamente.
2. Por que escolher revestimento de silicone de alta temperatura?
2.1 O que é revestimento de silicone de alta temperatura?
Revestimentos de alta temperatura geralmente se referem a revestimentos funcionais especiais que podem suportar temperaturas operacionais acima de 200 ℃ por um longo período, a integridade do filme de tinta não racha, não descasca e ainda possui certa propriedade físico-química, permitindo que o objeto seja protegido em ambientes de alta temperatura e desempenhe sua função normal. (XJY-8330A resinas de silicone metil fenil são geralmente utilizados em revestimentos de alta resistência ao calor e outras resinas orgânicas, como resinas acrílicas em uso misto, podendo melhorar a resistência à temperatura do revestimento, retenção de cor clara, aderência, corrosão e outras propriedades.)
Os seguintes dados de produtos de Silicone XJY podem ser consultados:
Atualmente, o revestimento de silicone para alta temperatura mais utilizado no mercado, com seu desempenho em processos de grande área, baixo custo, efeito de temperatura notável, resistência à oxidação e muitas outras vantagens, é favorecido pelas pessoas, sendo amplamente utilizado em motores de aviação, tubulações de alta temperatura, fornos de alta temperatura, decoração e proteção de fachadas arquitetônicas e outras áreas.
Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia, as tintas de silicone para alta temperatura são cada vez mais utilizadas, e os requisitos para o desempenho do revestimento também são cada vez maiores; com o aumento gradual da conscientização das pessoas sobre a proteção ambiental, os revestimentos também se desenvolverão na direção de baixa poluição, verde e ecologicamente corretos.
O desenvolvimento de resinas modificadas resistentes a altas temperaturas e materiais compósitos inorgânico-orgânicos resistentes a altas temperaturas com boas propriedades de formação de filme e construção, o uso de nanotecnologia para aumentar a dureza e tenacidade do revestimento, o desenvolvimento de novas tecnologias e novos processos para cura à temperatura ambiente de revestimentos de silicone resistentes a altas temperaturas são de grande importância, impulsionarão o desenvolvimento social, resultando em enormes benefícios econômicos.
2.2 Como classificar os revestimentos de silicone?
De acordo com as diferentes resinas formadoras de filme, os revestimentos de silicone para alta temperatura podem ser divididos em revestimentos de silicone puro para alta temperatura, revestimentos de silicone modificado para alta temperatura e revestimentos compósitos orgânico-inorgânicos para alta temperatura.
2.2.1 Revestimentos de silicone puro para alta temperatura
A resina de silicone pura é geralmente preparada por reação de condensação por hidrólise com clorossilano e alcoxissilanos como matérias-primas; alterando o número de grupos funcionais monoméricos e selecionando diferentes substituintes, pode-se preparar resina de silicone com diferentes graus de polimerização, ramificação e reticulação.
A resistência ao calor da resina de silicone com grupo lateral metil é melhor que a da resina de silicone com grupo lateral vinil. O grupo hidroxila terminal pode auxiliar a quebra da ligação silil-fenil para produzir benzeno, fazer o polímero produzir uma cadeia ramificada, inibir a ocorrência de reação de ciclização e reação de fratura por degradação, e melhorar a resistência ao calor da resina de silicone metil fenil. No entanto, para resinas de polidimetilsiloxano, a presença de grupos hidroxila terminais é prejudicial e reduzirá a resistência à temperatura das resinas de silicone. A estabilidade térmica das resinas de silicone ramificadas é maior que a das resinas de silicone lineares, e em temperaturas mais baixas, resinas de silicone com alto teor de fenil têm melhor resistência ao calor do que aquelas com baixo teor de fenil. É importante notar que a transformação da estrutura da resina de silicone de tipo linear ou ramificado para trapezoidal pode melhorar significativamente a resistência à temperatura da resina.
2.2.2 Revestimentos de silicone modificado para alta temperatura
SA polaridade da ligação Si-O da resina de silicone é facilmente atacada por reagentes eletrofílicos ou nucleofílicos, causando a ruptura da cadeia molecular. Por isso, a resina de silicone não apresenta boa estabilidade em relação a produtos químicos e farmacêuticos, além de ter baixa resistência a solventes. Adicionalmente, a resistência mecânica, a adesão e a resistência à água da resina de silicone pura não são ideais. Para superar essas limitações, é comum utilizar outras resinas para sua modificação.
Atualmente, as resinas modificadas mais utilizadas incluem principalmente resina de poliuretano, resina acrílica, resina epóxi, entre outras. É importante ressaltar que as resinas modificadas mencionadas reduzem significativamente a resistência ao calor das tintas de silicone para altas temperaturas. Além disso, devido à grande diferença nos parâmetros de solubilidade entre as resinas de silicone e outras resinas, a simples mistura física pode resultar em modificação inadequada e separação das duas fases, portanto, a modificação é geralmente realizada por métodos químicos.
2.2.3 Revestimentos orgânicos-inorgânicos compostos para altas temperaturas
O método sol-gel será de materiais inorgânicos e resina de silicone composta pode gerar materiais compósitos orgânico-inorgânicos, este processo de revestimento não é apenas uma combinação de materiais inorgânicos, alta dureza, resistência à abrasão, resistência a altas temperaturas e resistência a solventes, e outras propriedades, mas também orgânicos materiais com boa flexibilidade.
3. Qual é o mecanismo dos revestimentos de silicone de alta temperatura?
3.1 Por que a resina de silicone tem resistência a altas temperaturas?
A resina de silicone possui na cadeia principal molecular uma grande quantidade de estruturas inorgânicas Si-O-Si, e na cadeia ramificada contém uma certa quantidade de orgânicos em comparação com a cadeia de carbono como esqueleto das resinas orgânicas, a temperatura de decomposição térmica das resinas de silicone é alta e possuem boa estabilidade térmica, principalmente porque:
(1)A ligação inorgânica Si-O tem energia de ligação de até 452 kJ/mol, muito superior à ligação C-C (347 kJ/mol) e à ligação C-O (351 kJ/mol), tornando a cadeia principal mais estável;
(2)Na ligação S-O a diferença de eletronegatividade relativa entre o átomo de silício e o átomo de oxigênio é grande, a ligação Si-O tem polaridade com tendência à ionização, os grupos laterais ligados aos átomos de Si têm efeito de indução dipolar, melhorando a capacidade antioxidante do grupo lateral:
(3)Nas resinas de silicone, os átomos de Si e O formam uma ligação d-pT, aumentando a resistência térmica da resina;
(4)O grupo lateral da decomposição oxidativa do calor, as resinas de silicone formam uma estrutura de malha espacial altamente reticulada e mais estável para evitar a quebra adicional da cadeia principal. Quebra adicional:
(5)A oxidação em alta temperatura da formação da estrutura de rede espacial pode reduzir o impacto da alta temperatura na resina interna.
3.2 Qual é o processo dos revestimentos de silicone sob alta temperatura?
SRevestimentos resistentes a altas temperaturas à base de silicone sofrem mudanças físicas e químicas em uma faixa de alta temperatura, o que é um processo bastante complexo, incluindo principalmente:
(1)O calor de alta temperatura é transferido da superfície do revestimento para todo o revestimento;
(2)À medida que a temperatura aumenta, a resina de silicone do ligante do revestimento sofrerá uma reação de degradação térmica em altas temperaturas, despolimerizando para formar fragmentos moleculares pequenos e resina de baixa massa molecular relativa, os fragmentos moleculares pequenos absorvem calor e vaporizam para a camada limite, transbordando do revestimento; a resina de baixa massa molecular relativa se reagrupa por reações químicas em uma estrutura de esqueleto mais estável, formando um revestimento mais denso, resistindo ainda mais à erosão de alta temperatura.
(3)Em faixas de temperatura mais altas, o revestimento é mais estável;
(4(4)Quando a temperatura é mais alta, os componentes de pigmento e carga de alta temperatura no revestimento também sofrerão mudanças físicas e químicas; a resina de silicone é ainda mais decomposta, os grupos orgânicos da cadeia lateral e a estrutura da cadeia principal são destruídos, completamente convertidos em estrutura inorgânica de siloxano , formando centros ativos na fratura, e interações com pigmento e carga de alta temperatura, o que não levará à destruição do revestimento resistente ao calor, mas sim pode melhorar o desempenho resistente ao calor do revestimento. Em vez de destruir o revestimento resistente ao calor, esses efeitos podem melhorar o desempenho resistente ao calor do revestimento, e todo o sistema de revestimento sofre formação de filme secundário. A estrutura molecular da resina de silicone e o tipo de carga determinam o tipo de reação química e o grau de absorção de calor do revestimento. Mudanças físicas que ocorrem no revestimento em altas temperaturas, como evaporação, fusão, reflexão, sublimação e radiação, melhorarão a resistência ao calor do revestimento resistente ao calor.
4. Como pigmentos e cargas afetam a resistência à temperatura dos revestimentos?
A carga de pigmento tem uma influência importante no desempenho dos revestimentos resistentes a altas temperaturas à base de silicone, adicionar carga de pigmento adequada e resistente à temperatura pode melhorar muito o desempenho geral do revestimento. Pigmentos de alta temperatura comumente usados são principalmente óxidos metálicos, como dióxido de titânio, negro de cromo cobre, azul cobalto, marrom cromo titânio, etc. As cargas são principalmente materiais de silicato, como pó de mica, talco, caulim, micropó de sílica, entre outros.
Além disso, para melhorar as propriedades anticorrosivas do revestimento, são frequentemente adicionados pigmentos antiferrugem, como pó de alumínio, pó de zinco, amarelo de estrôncio, fosfato de zinco, etc. As cargas de pigmentos durante o processo de moagem e em altas temperaturas podem sofrer uma reação química com a resina de silicone, como pó de mica, talco, caulim e outras cargas de silicato que possuem uma pequena quantidade de hidroxila na superfície, que pode reagir com o grupo funcional da resina de silicone. Metais e seus óxidos podem catalisar a reação acima, formando uma estrutura de siloxano metálico na cadeia principal, para melhorar ainda mais o desempenho do revestimento resistente ao calor.
A decomposição térmica da resina de silicone e a diferença no coeficiente de expansão térmica entre o revestimento e o substrato são as principais razões que levam à falha dos revestimentos de silicone para altas temperaturas. A adição de uma quantidade adequada de pó de alumínio lamelar pode inibir efetivamente a decomposição da resina de silicone, ajustar o coeficiente de expansão térmica do revestimento e melhorar o desempenho de resistência ao calor do revestimento. O pó de alumínio lamelar pode formar ligas S-O e ligas AI (Fe) com o substrato de aço sob altas temperaturas para melhorar a resistência à corrosão do aço; o talco pode melhorar o coeficiente de expansão linear dos revestimentos devido ao seu grande coeficiente de expansão linear e pequeno coeficiente de expansão volumétrica. Melhora o desempenho de alternância à temperatura ambiente do revestimento e o desempenho de resistência a trincas em altas temperaturas, podendo evitar que a película do revestimento escorra, melhorar a resistência à água e a resistência à abrasão da película; a nanoplaca de grafeno condutora tem que melhorar a dispersão da carga em revestimentos de silicone modificados com epóxi para altas temperaturas, para aumentar o desempenho de resistência à temperatura do revestimento.
5. Quais são as aplicações dos revestimentos de silicone de alta temperatura?
5.1 Proteção de chaminés e condutas de alta temperatura
A combustão de carvão, fornos e estufas industriais e outros equipamentos produzem gás de combustão de alta temperatura que causará grave ablação e corrosão em chaminés e dutos de fumaça. Os revestimentos de silicone para altas temperaturas podem formar uma camada protetora resistente a altas temperaturas para proteger a superfície das chaminés e dutos de fumaça.
5.2 Proteção anticorrosiva de tubulações de alta temperatura
Tubulações de alta temperatura nos campos petroquímico, siderúrgico e metalúrgico precisam entrar em contato com meios corrosivos por um longo período. Os revestimentos de silicone para al-tas temperaturas podem formar uma camada anticorrosiva sob a ação conjunta de altas temperaturas e meios corrosivos para prolongar a vida útil da tubulação.
5.3 Proteção de isolamento de equipamentos de alta temperatura
As peças metálicas de equipamentos de alta temperatura nas áreas de energia elétrica, aeroespacial e outras precisam de proteção por isolamento. As tintas de silicone para altas temperaturas podem formar uma camada de isolamento para garantir a operação segura do equipamento.
5.4 Proteção de lubrificação de equipamentos mecânicos de alta temperatura
Máquinas e equipamentos de alta temperatura no processo de operação requerem materiais lubrificantes resistentes a altas temperaturas; revestimentos de silicone de alta temperatura podem formar uma camada de filme lubrificante resistente a altas temperaturas para proteger o atrito de equipamentos mecânicos.
6. XJY Silicone – Fornecedor preferido de matérias-primas para revestimentos de silicone de alta temperatura
SO revestimento de silicone resistente a altas temperaturas é um revestimento de alto desempenho muito importante, com boa resistência a altas temperaturas e resistência química. É amplamente utilizado para proteger efetivamente a superfície de diversos equipamentos de alta temperatura e prolongar sua vida útil. Com o aumento das condições de trabalho em alta temperatura, os revestimentos de silicone resistentes a altas temperaturas terão uma perspectiva de aplicação mais ampla. Então, como fazer seu produto se destacar entre eles?
XJY Silicones é um dos principais fabricantes de resinas de silicone MQ e silicones VMQ na China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone, além de mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico. Nossa methyl pFenil silicone rResinas estão disponíveis em soluções personalizadas de acordo com as especificações de sua aplicação (revestimentos de alta temperatura/revestimentos à base de água, etc.)
