Высокотемпературные покрытия широко используются и играют важную роль в антиоксидантной защите внешних поверхностей доменных печей, коксовых печей, агломерационных машин и другого оборудования. Кроме того, нефтеперерабатывающие печи, печи для рафинирования алюминия, выхлопные системы двигателей, сельскохозяйственная техника, глушители мотоциклов и т.д. работают при очень высоких температурах в течение длительного времени, необходима защита от высокотемпературной коррозии, нужно использовать высокотемпературное покрытие для защиты. Кремнийорганическое высокотемпературное покрытие является основной разновидностью высокотемпературной стойкости, тогда почему рынок предпочитает кремнийорганическое высокотемпературное покрытие?
Кремнийорганические покрытия обычно относятся к сополимеризации дихлорсилана и трихлорсилана, изготовленной из кремнийорганической смолы в качестве основного материала, сформулированной в покрытие. Оно обладает превосходной стойкостью к окислению, УФ-излучению и светостойкостью. Атмосферостойкость хорошо сформулированных кремнийорганических покрытий лучше, чем у акриловых-MF, полиэфирных-MF или аммиачно-эфирных покрытий, керамических покрытий и близка к покрытиям из сильно фторированных полимеров.
Кремнийорганические высокотемпературные покрытия обычно изготавливаются из кремнийорганической смолы в качестве основного материала с различными высокотемпературными пигментными наполнителями, обладают хорошей высокотемпературной стойкостью и защитой от химической коррозии, могут противостоять коррозии кислот, щелочей, солей и других химических веществ, тем самым защищая поверхность слоя и покрываемый объект; определенная степень гибкости и прочности может эффективно предотвратить растрескивание покрытия из-за перепадов температур, отслаивание и т.д.; кремнийорганические смолы также используются для высокотемпературных покрытий. Основной материал высокотемпературной краски, такой как покраска дымоходов кремнийорганической смолой с алюминиевой пудрой, может использоваться в течение многих лет при температуре до 500℃.
Вот дополнительная информация об этом:
- Что такое кремнийорганическое покрытие?
- Почему стоит выбрать кремнийорганическое высокотемпературное покрытие?
- Каков механизм кремнийорганических высокотемпературных покрытий?
- Как пигменты и наполнители влияют на температурную стойкость покрытий?
- Каковы области применения кремнийорганических высокотемпературных покрытий?
- XJY – предпочтительный поставщик сырья для силикон-силиконовых высокотемпературных покрытий
1. Что такое силиконовое покрытие?
Силиконовое покрытие – это класс полимеров, в которых атомы кремния и кислорода чередуются, образуя скелет, к которому затем присоединяются различные органические группы, связанные с атомом кремния. Это покрытия на основе силиконового полимера или его модифицированных полимеров в качестве основного пленкообразующего материала, обладающие отличной термостойкостью, холодостойкостью, стойкостью к коронному разряду, радиационной стойкостью, водоотталкивающими свойствами, устойчивостью к загрязнению, коррозионной стойкостью, электроизоляционными свойствами, эластичностью и другими специальными свойствами. В последние годы модификация продуктов и их применение быстро развивались.
2. Почему выбирают силиконовое высокотемпературное покрытие?
2.1 Что такое силиконовое высокотемпературное покрытие?
Высокотемпературные покрытия обычно относятся к специальным функциональным покрытиям, которые могут выдерживать рабочие температуры выше 200 ℃ в течение длительного времени целостность лакокрасочной пленки не растрескивается, не отслаивается и сохраняет определенные физико-химические свойства, что позволяет объекту, защищенному в высокотемпературной среде, нормально выполнять свои функции. (XJY-8330A метилфенилсиликоновые смолы обычно используются в высокотермостойких покрытиях и при смешанном использовании с другими органическими смолами, такими как акриловые смолы, позволяют улучшить термостойкость покрытия, сохранение светлого цвета, адгезию, коррозионную стойкость и другие свойства.)
Данные о следующих продуктах XJY Silicone могут быть использованы в качестве справочных:

В настоящее время на рынке наиболее широко используется силиконовое высокотемпературное покрытие, которое благодаря своим характеристикам при крупномасштабном строительстве, низкой стоимости, значительному температурному эффекту, стойкости к окислению и многим другим преимуществам пользуется популярностью и широко применяется в авиационных двигателях, высокотемпературных трубопроводах, высокотемпературных печах, декоративной и защитной отделке архитектурных навесных фасадов и других областях.
С развитием науки и техники силиконовые высокотемпературные краски находят все более широкое применение, а требования к эксплуатационным характеристикам покрытий становятся все выше; с постепенным повышением экологической осведомленности населения покрытия также будут развиваться в направлении низкого загрязнения, экологичности и безвредности.
Разработка модифицированных смол, устойчивых к высоким температурам, и неорганическо-органических композитных материалов, устойчивых к высоким температурам, обладающих хорошими пленкообразующими и строительными свойствами, использование нанотехнологий для повышения твердости и ударной вязкости покрытия, разработка новых технологий отверждения при комнатной температуре для силиконовых высокотемпературных покрытий и т.д. имеют большое значение, будут способствовать развитию общества и принесут огромные экономические выгоды.
2.2 Как классифицировать силиконовые покрытия?
В зависимости от типа пленкообразующей смолы силиконовые высокотемпературные покрытия можно разделить на чистые силиконовые высокотемпературные покрытия, модифицированные силиконовые высокотемпературные покрытия и органическо-неорганические композитные высокотемпературные покрытия.

2.2.1 Чистые силиконовые высокотемпературные покрытия
Чистая силиконовая смола обычно получается реакцией гидролитической конденсации с использованием хлорсилана и алкоксисиланов в качестве сырья; изменяя количество функциональных групп мономеров и выбирая различные заместители, можно получить силиконовые смолы с различной степенью полимеризации, разветвленности и сшивки.
Термостойкость силиконовой смолы с метильной боковой группой лучше, чем у силиконовой смолы с винильной боковой группой. Концевая гидроксильная группа может способствовать разрыву силил-фенильной связи с образованием бензола, что приводит к появлению разветвленной цепи полимера, подавляет протекание реакций циклизации и деструкции, а также улучшает термостойкость метилфенилсиликоновой смолы. Однако для полидиметилсилоксановых смол присутствие концевых гидроксильных групп вредно и снижает термостойкость силиконовых смол. Термическая стабильность разветвленных силиконовых смол выше, чем у линейных силиконовых смол, и при более низких температурах силиконовые смолы с высоким содержанием фенила обладают лучшей термостойкостью, чем смолы с низким содержанием фенила. Это стоит отметить, что преобразование структуры силиконовой смолы от линейной или разветвленной к трапециевидной может значительно повысить термостойкость смолы.

2.2.2 Модифицированные силиконовые высокотемпературные покрытия
Sиликоновая смола: полярность связи Si-O облегчает атаку электрофильных реагентов или нуклеофильных реагентов, что приводит к разрыву молекулярной цепи, поэтому устойчивость силиконовой смолы к химическим и фармацевтическим веществам невысока, а стойкость к растворителям плохая. Кроме того, механическая прочность, адгезия и водостойкость чистой силиконовой смолы неидеальны, поэтому для преодоления этих недостатков обычно используют другие смолы для модификации.
В настоящее время наиболее часто используемыми модифицированными смолами являются главным образом полиуретановая смола, акриловая смола, эпоксидная смола и другие. Следует отметить, что вышеупомянутая модифицированная смола значительно снижает термостойкость силиконовых высокотемпературных покрытий. Кроме того, из-за большой разницы в параметрах растворимости между силиконовыми смолами и другими смолами, простое физическое смешивание может привести к плохой модификации и разделению двух фаз, поэтому модификация обычно проводится химическими методами.
2.2.3 Органически-неорганические композитные высокотемпературные покрытия
Метод золь-гель позволит объединить неорганические материалы и силиконовую смолу для создания органически-неорганических композитных материалов, этот процесс покрытия не только сочетание неорганических материалов, обладающих высокой твердостью, износостойкостью, термостойкостью и стойкостью к растворителям, а также другими свойствами, но и органических материалов с хорошей гибкостью.

3. Каков механизм действия силиконовых высокотемпературных покрытий?
3.1 Почему силиконовая смола обладает термостойкостью?
Силиконовая смола, основная молекулярная цепь которой содержит большое количество Si-O-Si неорганические структуры, разветвленная цепь содержит определенное количество органических групп. По сравнению с углеродной цепью как скелетом органических смол, температура термического разложения силиконовых смол высока, и хорошая термическая стабильность, главным образом потому, что:
(1)Неорганический Si-O энергия связи до 452 кДж/моль, что намного выше, чем связь C-C (347 кДж/моль) и C-O связь (351 кДж/моль), основная цепь более стабильна;
(2)В S-O связи относительная электроотрицательность атома кремния и атома кислорода большая разница, Si-O полярность связи имеет тенденцию к ионизации, атомы Si, связанные с боковой группой, обладают дипольным индукционным эффектом, улучшают антиоксидантную способность боковой группы:
(3)В силиконовой смоле атомы Si и O образуют d-pπ-связь, увеличивая термостойкость смолы;
(4)Боковая группа окислительного разложения тепла, силиконовые смолы образуют высокую степень сшивания и более стабильную пространственную сетчатую структуру, чтобы предотвратить дальнейшее разрушение основной цепи. Дальнейшее разрушение:
(5)Высокотемпературное окисление образования пространственной сетчатой структуры может уменьшить воздействие высокой температуры на внутреннюю смолу.
3.2 Каков процесс силиконовых покрытий при высоких температурах?
Sиликоновые высокотемпературные стойкие покрытия в диапазоне высоких температур будут претерпевать физические и химические изменения, что является довольно сложным процессом, в основном включающим:
(1)Высокотемпературное тепло передается от поверхности покрытия ко всему покрытию;
(2)По мере повышения температуры связующее покрытия - силиконовая смола при высоких температурах будет подвергаться реакции термической деградации, деполимеризации с образованием мелких молекулярных фрагментов и смолы с низкой относительной молекулярной массой; мелкие молекулярные фрагменты поглощают тепло, испаряются в пограничный слой и выходят из покрытия; смола с низкой относительной молекулярной массой через химические реакции перестраивается в более стабильную скелетную структуру, образуя более плотное покрытие, дополнительно сопротивляясь высокотемпературной эрозии.
(3)В более высоком диапазоне температур покрытие более стабильно;
(4)Когда температура выше, высокотемпературные пигменты и наполнители в покрытии также будут претерпевать физические и химические изменения; силиконовая смола дополнительно разлагается, боковые органические группы и структура основной цепи разрушаются, полностью превращаясь в неорганические силоксан структура, образование активных центров в изломе и высокотемпературное взаимодействие пигментов и наполнителей, что не приведет к разрушению термостойкого покрытия, а скорее улучшит его термостойкость. Вместо разрушения термостойкого покрытия эти эффекты могут улучшить его термостойкость, и вся система покрытия претерпевает вторичное пленкообразование. Молекулярная структура силиконовой смолы и тип наполнителя определяют тип химическая реакция и степень поглощения тепла покрытием. Физические изменения, происходящие в покрытии при высоких температурах, такие как испарение, плавление, отражение, сублимация и излучение, улучшат термостойкость термостойкого покрытия.

4. Как пигменты и наполнители влияют на термостойкость покрытий?
Пигмент-наполнитель оказывает важное влияние на характеристики силиконовых термостойких покрытий; добавление подходящего термостойкого пигмента-наполнителя может значительно улучшить общие характеристики покрытия. Обычно используемые высокотемпературные пигменты – это в основном оксиды металлов, такие как диоксид титана, медно-хромовый черный, кобальтовый синий, титаново-хромовый коричневый и т.д. Наполнители – в основном силикатные материалы, такие как слюдяной порошок, тальк, каолин, микрокремнезем и т.д.
Кроме того, для усиления антикоррозионных свойств покрытия часто добавляют антикоррозионные пигменты, такие как алюминиевая пудра, цинковая пыль, стронциевый желтый, фосфат цинка и т.д. Пигмент-наполнители в процессе измельчения и при высокой температуре будут вступать в химическую реакцию с силиконовой смолой, например, слюдяной порошок, тальковый порошок, каолин и другие силикатные наполнители, на поверхности которых имеется небольшое количество гидроксильных групп, способных реагировать с функциональной группой силиконовой смолы; металлы и их оксиды могут катализировать вышеуказанную реакцию с образованием металлосилоксановой структуры в основной цепи, что дополнительно усиливает характеристики термостойкого покрытия.
Термическое разложение силиконовой смолы и разница в коэффициенте теплового расширения между покрытием и подложкой являются основными причинами, приводящими к выходу из строя силиконовых высокотемпературных покрытий. Добавление соответствующего количества чешуйчатого алюминиевого порошка может эффективно подавить разложение силиконовой смолы, отрегулировать коэффициент теплового расширения покрытия и повысить его термостойкость. Чешуйчатый алюминиевый порошок может образовывать S-O и сплавов AI (Fe) со стальной подложкой при высоких температурах для улучшения коррозионной стойкости стали; тальковый порошок может улучшить коэффициент линейного расширения покрытий благодаря его большому коэффициенту линейного расширения и малому коэффициенту объемного расширения. Улучшить эксплуатационные характеристики покрытия при комнатной температуре и устойчивость к растрескиванию при высоких температурах, а также предотвратить отекание пленки покрытия, улучшить водостойкость пленки покрытия и износостойкость; проводящий слой наночешуек графена должен улучшить дисперсию наполнителя в эпоксидно-силиконовых высокотемпературных покрытиях для повышения термостойкости покрытия.
5. Каковы области применения силиконовых высокотемпературных покрытий?
5.1 Защита высокотемпературных дымоходов и газоходов
Сжигание угля, промышленные печи и другие установки производят высокотемпературный дымовой газ, который вызывает серьезную абляцию и коррозию дымоходов и газоходов; силиконовые высокотемпературные покрытия могут образовывать слой термостойкого защитного покрытия для защиты поверхности дымоходов и газоходов.


5.2 Антикоррозийная защита высокотемпературных труб
Нефтехимическая, черная металлургия и другие области, где высокотемпературные трубопроводы длительное время контактируют с коррозионными средами, силиконовые высоко-температурные покрытия могут образовывать антикоррозионный слой при совместном воздействии высоких температур и коррозионных сред, продлевая срок службы трубопровода.
5.3 Изоляционная защита высокотемпературного оборудования
Металлические детали электроэнергетики, авиакосмической и других областей высокотемпературного оборудования нуждаются в изоляционной защите; силиконовые высокотемпературные краски могут образовывать изоляционный слой для обеспечения безопасной работы оборудования.
5.4 Смазочная защита высокотемпературного механического оборудования
Высокотемпературные машины и оборудование в процессе эксплуатации требуют термостойких смазочных материалов; силиконовые высокотемпературные покрытия могут образовывать слой термостойкой смазочной пленки для защиты от трения механического оборудования.
6. XJY Silicone – предпочтительный поставщик сырья для силиконовых высокотемпературных покрытий
SСиликоновое термостойкое покрытие является очень важным высокопроизводительным покрытием с хорошей термостойкостью и химической стойкостью. Оно широко используется для эффективной защиты поверхности различных высокотемпературных устройств и продления срока их службы. С увеличением количества условий высокотемпературной работы силиконовые термостойкие покрытия будут иметь более широкие перспективы применения. Так как сделать ваш продукт выделяющимся среди них?
XJY Силиконы является одним из ведущих производителей силиконовые смолы MQ и Силиконы VMQ в Китае, с более чем 30-летним опытом НИОКР и производства в силиконовой отрасли, а также более чем 15 связанных патентов и технической поддержкой. Наша methyl pфенил silicone rсмолы доступны в индивидуальных решениях в соответствии со спецификациями ваших требований к применению (высокотемпературные покрытия/водно-дисперсионные покрытия, и т.д.)