涂料工業(yè)：

一、定義及意義

耐熱性，按GB/T 1735-2009描述為：規(guī)定了一種通用的方法用來測(cè)定色漆、清漆或相關(guān)產(chǎn)品的單一涂層或復(fù)合涂層體系在規(guī)定的溫度下涂膜顏色、光澤的變化，起泡、開裂或從底材上剝離的性能。涂料耐熱性是指涂料在高溫環(huán)境下，能保持穩(wěn)定的物理性能、化學(xué)性能和顏色穩(wěn)定性的能力。耐熱涂料常用于高溫工業(yè)設(shè)備、煙囪和熱管道等場(chǎng)合，以防止因高溫而導(dǎo)致的涂膜老化和脫落。

GB/T 1735-2009/ISO 3248:1998,MOD《色漆和清漆 耐熱性的測(cè)定》

HG/T 4565-2013《鍋爐及輔助設(shè)備耐高溫涂料》中5.4.8

HG/T 5174-2017《車輛排氣管用耐高溫涂料》中5.4.2.6

GJB 8501-2015《磷酸鹽水基耐高溫涂料規(guī)范》

IEC 60370-2017《浸漬用絕緣樹脂和清漆耐熱性試驗(yàn)規(guī)程 電擊穿法 Test procedure for thermal endurance of insulating resins and varnishes for impregnation purposes - Electric breakdown methods》

三、耐熱性的測(cè)定方法

根據(jù)GB/T 1735-2009規(guī)定，將試板放入規(guī)定溫度的鼓風(fēng)烘箱或高溫爐中，在規(guī)定溫度下將試板放置規(guī)定的時(shí)間。達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，將試板從烘箱或高溫爐中取出并使之冷卻至室溫。檢查試板并與在同樣條件下制備的未經(jīng)加熱的試板進(jìn)行比較，觀察涂膜的顏色是否有變化或涂是否有其他破壞現(xiàn)象。

四、影響耐熱性的因素

1. 樹脂類型及結(jié)構(gòu)不同樹脂的耐熱性能差異較大，采用具有優(yōu)異耐熱性能的樹脂作為基料，如硅樹脂、氟樹脂等，以提高涂料的整體耐熱性。

有機(jī)硅樹脂耐熱涂料具備良好的耐熱性，但缺點(diǎn)是硬度低和成本高。無機(jī)耐熱涂料能夠承受更高溫度，達(dá)到400~1000 ℃甚至更高。聚酯樹脂的耐熱性優(yōu)于丙烯酸樹脂，而丙烯酸樹脂則具有較好的耐候性。

丙烯酸有機(jī)硅預(yù)聚物合成路線

樹脂的結(jié)構(gòu)對(duì)其性能也有重要影響。例如，含有較多極性基團(tuán)的樹脂往往具有較好的附著力和耐化學(xué)品性，但可能耐熱性較差。

改性樹脂的選擇：應(yīng)關(guān)注有機(jī)硅低聚物中甲基基團(tuán)與苯基基團(tuán)的比例，影響涂膜的熱塑性、保光性、保色性及耐熱潤(rùn)滑油性，以及物理機(jī)械性能和耐熱至微裂時(shí)間。

2. 顏填料種類及含量顏料含量對(duì)涂料的性能也有影響。一般來說，顏料含量越高，涂料的耐熱性和耐候性越好，但過高的顏料含量可能導(dǎo)致涂料的流平性和光澤度下降。

某些顏料（如金屬氧化物、稀土元素）能夠提高涂層的耐熱性，添加耐熱性顏料（如選用具有反射紅外線功能的顏料）能降低涂層表面溫度，無機(jī)顏料（如鈦白粉、碳黑）也具有較好的耐候性和耐熱性，而有機(jī)顏料則相對(duì)較差。

不同類型的填料對(duì)涂料的耐熱性和耐候性有不同的影響。例如，低熔點(diǎn)玻璃粉在高溫下能進(jìn)行“二次成膜”，提高涂層的耐熱性，改善粉化現(xiàn)象，但過量使用可能導(dǎo)致涂層開裂和脫落。氮化硼作為導(dǎo)熱填料，可以將涂層的耐熱溫度提高至700 ℃。氧化鋯和氧化鋁擁有較大的熱膨脹系數(shù)，可以減少涂層和基體之間的熱失配，從而提高耐熱性。

3. 助劑種類

合適的助劑（如耐熱穩(wěn)定劑）能夠顯著提高涂層的耐熱性能。不同類型的助劑對(duì)涂料的性能有不同的影響。例如，流平劑可以改善涂料的流平性；消泡劑可以消除涂料中的氣泡，從而提高涂料的耐熱性和耐候性。添加抗氧化劑、紫外線吸收劑等，也提高涂層的耐候性和耐熱性。

五、通過優(yōu)化涂裝工藝來提高耐熱性

通過調(diào)整固化溫度、時(shí)間和固化劑用量等參數(shù)，能使涂料在特定條件下充分固化，形成致密交聯(lián)結(jié)構(gòu)的涂膜，提高耐熱性。1. 高溫噴涂技術(shù)

高溫噴涂技術(shù)利用高溫?zé)嵩磳娡坎牧霞訜嶂寥廴诨虬肴廴跔顟B(tài)，通過高速氣流將其噴射到基體表面形成涂層。該技術(shù)具有涂層結(jié)合強(qiáng)度高、致密性好、耐熱性能優(yōu)異等特點(diǎn)。高溫噴涂技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、能源、化工等領(lǐng)域，如發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件、燃?xì)廨啓C(jī)葉片、高溫爐管等的防護(hù)涂層。

2. 冷噴涂技術(shù)

冷噴涂技術(shù)是一種低溫噴涂工藝，利用高速氣流將粉末顆粒加速至超音速，使其撞擊基體表面形成涂層。該技術(shù)具有無熱影響區(qū)、涂層結(jié)合強(qiáng)度高、可噴涂材料廣泛等優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)溫度敏感材料的涂層制備。

3. 等離子噴涂技術(shù)

等離子噴涂技術(shù)利用等離子弧作為熱源，將噴涂材料加熱至熔融狀態(tài)后高連噴向基體表面。該技術(shù)具有噴涂效率高、涂層質(zhì)量好、適用于大面積施工等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、石油化工等領(lǐng)域的高溫耐磨耐蝕涂層制備。