学号：AP0909228 姓名：吴权文
耐高温涂料的发展
摘要：
文章主要是介绍了耐高温材料的简介、分类和应用情况，还介绍它的性能和特点，有机与无机耐高温涂料的具体优劣处，国内外耐高温涂料的发展近况和对比，以及目前我国的耐高温涂料所面临的主要问题，并提出相关的建议。 关键字： 耐高温
性能
应用发展
1.耐高温涂料的简介
耐高温涂料一般是指在较高的温度与较强的冲击下，漆膜不脱落剥离，仍能保持适当物理机械性能，提高涂膜热交换效率的涂料。
耐高温隔热保温涂料是太空节能隔热保温的一种(太空节能隔热保温涂料包括高温型和常温型)，为世界首创，涂料为无机单组分，采用特制志盛威华溶液无任何异味。 耐温幅度（-80—1800℃）， 导热系数都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热抑制效率可达90%左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的散失，对低温物体可有效保冷并能抑制环境辐射热而引起的冷量损失，也可以防止物体冷凝的发生。耐高温涂料亦可做耐高温粘接剂，该种涂料可以耐1800℃甚至更高的温度，可以作为陶瓷、玻璃、金属等涂层材料，也可以作为陶瓷、玻璃、金属等粘合剂，广泛用于冶金、石油工业、天然气开采、航空航天等工业领域。常温涂抹在金属等物体表面，低温烘干或者常温自干，与金属的附着力非常好，非常坚硬，用刀片都刮不下来，高温煅烧后强度更加显具，而且不开裂，耐1800度高温，可以用在金属铁，钢，铝，陶瓷，玻璃等表面。
耐高温涂料是一种重要的涂料，自从四十年代有机硅工业化生产以来，用其产品所配制的耐高温涂料，在高温电机，电器绝缘方面得到了广泛应用。例如有机硅铝粉漆用于飞机发动机的耐高温防腐涂料，取得了巨大成就，有机硅陶瓷玻璃涂料，满足了更高温度防腐的要求。但是由于有机硅本身机械性能差，附着力。耐磨性，耐溶剂性低，越来越不能满足现代电机、电器、宇航以及耐特种介质的要求，从而出现了一系列杂环聚合物。该聚合物己成功地应用于特种耐高温工程塑料、模塑料、薄膜、层压材料、粘台剂及涂料中。除对纯硅氧主链进行改造，在主链中引入N、Ti、P、B等外，还用有机树脂改性，使之耐热、耐辐射，耐油、耐水解、耐磨。尽管如此，这些新型高聚物在高温涂料中还未能得到广泛的应用，绝大部分产品仍处于研制阶段。 2.它的分类
按性质分：目前市场上的耐高温涂料主要可分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料两大类。其中，无机耐高温涂料主要有陶瓷涂料、硅酸盐类涂料、磷酸盐类涂料和富锌底漆等，有机耐高温涂料主要有氟树脂涂料、杂环聚合物涂料和有机硅耐高温涂料。
按用途分为：民用耐高温涂料和工业耐高温涂料 2.1 无机耐高温度涂料
无机耐高温涂料的硬度高，耐热可达400～1000℃甚至更高，但漆膜较脆，未完全固化前耐水性不好，对基材表面处理要求严格。
常用的几类耐高温涂料的特性比较见表1。
表1
常用的无机耐高温涂料特性
2.2 有机耐高温涂料
有机耐高温涂料包括杂环聚合物涂料（聚酰亚胺类、聚酰胺、酰亚胺类、聚苯硫醚类和聚醚砜类）和元素有机聚合物涂料（有机硅类、有机氟类和有机钛类）。其中，杂环类耐高温涂料在国内外已应用多年，主要用于高温绝缘方面，价格昂贵，贮存性差，对颜料要求严格；有机氟涂料虽然高温防腐性能优越，但不易溶解于溶剂中，即使溶解，其固体含量低，成膜薄，施工不方便，而且有机氟涂料机械性能不太理想。有机钛涂料发展较晚，制备复杂，应用范围还不广泛。有机硅聚合物自20世纪40年代初实现工业化以后，有机硅耐高温涂料开始发展，目前已发展成为最常用的有机类高防腐涂料。
3.性能特征
外观：灰色浆体，粘稠状。
含量：≥90%
最高可耐温度：1700℃，短时间可耐1800℃甚至更高。
表干： 0.5小时
最小重涂间隔： 2小时
硬度：8H
耐高温涂料,良好的耐油性能；耐酸耐碱性。
耐高温涂料XZ-T001,涂层厚度：根据客户自己需要，可以任意厚度，但是施工过程中须一层一层的喷涂或者刷涂，如果需要涂比较厚的厚度，可先涂第一层，厚度可控制在1mm，然后在低温70℃左右或者常温彻底干燥后，方可继续施工涂抹第二层，依次第三层，第四层。只有在彻底干燥后才可以进入高温状态下使用。 4.应用范围
耐高温涂料是多学科有机结合以及综合应用的成果。
所有钢铁制品作车间底漆，重防腐涂层底漆，更适用于高温热风炉内外壁以及烟囱、烟道、烘道、热排气管道、高温热气管道，加热炉和其他金属要求耐高温防腐设备的涂层，如：热交换器、冷凝器、石油裂解设备。
化学科技工程师开发生产的耐高温涂料，亦可做无机耐高温粘接剂XZ-T002，该种涂料可以耐1800℃甚至更高的温度，可以作为陶瓷、玻璃、金属等涂层材料，也可以作为陶瓷、玻璃、金属等粘合剂，广泛用于冶金、石油工业、天然气开采、航空航天等工业领域，特别是在化工厂的应用：
广泛应用于陶瓷、金属制品当中。该涂料是水性涂料，使用时常温干燥成型，干燥成型后硬度可达5H以上。对底材要求表面应清洁干燥，没有油脂、灰尘、盐份等杂质，受损区域应手工清理和修复，使用时，根据具体要求，可以涂0.1mm到几个厘米厚度，
经测试：在高温管道、设备、炉膛（内和外）、容器的表面涂刷，可以有效抑制热辐射和热量的损失。
1、涂料在1100℃的物体表面涂上8mm，物体的表面温度就能降低到100℃以内。
2、在炉膛窑炉内外表面仅涂6mm厚的高温隔热保温涂料就可以减少热量损失30%以上。
3、涂刷在炉膛、窑炉内壁会比任何材料表面平整光滑和火焰红外线反射功能，减少炉壁的吸热，使炉膛的火焰温度提高。
4、在零下30℃的箱体涂10mm厚的耐高温隔热保温涂料，24小时箱体里的温度不高于0℃。
5、涂料氯离子含量为零，还可防止空气或工艺中湿的氯化物、硫化物进入接触金属表面，起到对金属很好的防腐效果，也不会导致金属焊接的焊缝脆化。
6、涂料可用在烟道、风道、挡风板等上，涂料有很好的耐磨性、抗冲击性。
7、涂料的绝缘系数很高，有很好的高温下绝缘效果。
8、涂料在高温下无任何异味，不变形，不分解。
5.产品特点：高温隔热保温涂料有防水、防裂、防火、隔音、阻燃、绝缘、耐磨、抗酸碱、重量轻、施工方便、使用寿命长等特点。
1、绝热性：能有效地阻止热量传递，持续保持物体固有的温度与能量,如隔热、保温、保冷、防冻等。
2、附着性：100%附着,粘结力强,可彻底与物质粘结，稳固地贴附于物体表面。
3、抗伸缩性：可防止基材因冷/热引起的在不同温度下的扩张与收缩，具有良好的抗张强度和弹性。
4、危害性：没有任何异味，不含或不会产生有害VOC物质成分、致癌性物质及其他有害聚合物、分解物和副产物。
5、稳定性：化学性能稳定,不与任何物质发生化学反应,不受酸、碱、腐蚀性物质的影响。
6、耐磨性：涂料陶瓷颗粒紧密堆积，溶剂经过复合强化，耐磨性好.
7、优良韧性：能够有效防止在使用中因抗击而造成的断裂。 6.产品价格
根据耐热温度段而定,基本为每增加一百度价格上升10元/公斤,如果工作环境恶劣则价格相应更高。
7.施工工艺
（1） 前处理：基材表面必须采用喷砂外理，达Sa2.5级；
（2） 用稀释剂擦洗工件表面；
（3） 用专用配套稀释剂调节涂料粘度，稀释剂采用专用稀释剂，用量大致为：无气喷涂——约5%（以涂料重量计）；空气喷涂——约15－20%（以涂料重量计）；刷涂——约 10－15%（以涂料重量计）；
（4） 施工方法：无气喷涂、空气喷涂或刷涂。注意：施工时底材温度必须高于露点以上3℃，但不得高于60℃；
（5） 涂料固化：施涂完毕，常温自然固化后投入使用或者室温干燥0.5－1.0小时，然后置于180－200℃烘箱中烘烤0.5小时，取出降温待用。 8.国内的耐高温涂料的前沿技术
中国的耐高温涂料的生产处在产品升级和转型阶段，以中国最大的高温涂料生产商北京志盛威华化工有限公司为例，他们的很多涂料都在升级换代像他们生产的ZS-1耐高温隔热保温涂料，在第一代涂料原有的性能基础上进行了技术创新：
1、在陶瓷微珠陶瓷材料里加入天然的活性耐高温材料，这种材料能持续释放带相同电荷的离子。
2、陶瓷微珠壁不在是实体，而是一定量的空心体也就是陶瓷壁里有一定的静态的空气层。
3、陶瓷微珠壁厚薄更加均匀，经过技术革新后的换代产品的保温效果又提高了10%左右。像这样的例子还有很多，比如ZS-811耐高温防腐涂、ZS-1051耐高温透明阻燃涂料、ZS-1061耐高温窑炉远红外辐射涂料、ZS-1071耐高温无机胶、ZS-1091耐高温陶瓷绝缘涂料等，这些高科技节能涂料，耐温都可以达到1800℃，节能率高，给节能减排带来极大效益。 9.耐高温涂料的研究热点及发展前景
研究热点：
耐高温涂料作为高温设备保涂层得到了越来越广泛的应用，但是，大部分涂料性能还是不能满多样化设备的需求。目前对于改性有机硅涂料，国内在室温固化、耐热防腐以及重防腐有机硅涂料方面研究比较活跃，但是，在水性、可喷涂高固体分、紫外固化以高性能加热固化的有机硅涂料研究中，较国外缺少可实用化的研究成果。耐高温涂料的研究热点主要在以下几个领域：
（1）对有机树脂进行改性，以综合几种树脂的优良性能，开发能耐更高温度并具有良好成膜性和施工性的耐高温树脂。
（2）在涂料的研究中应用纳米技术，以提高涂层的硬度和韧性等性能。
（3）开发能应用在水性和高固体分涂料中的树脂，以增强涂料的环保性。
（4）研究适合不同树脂的各种颜填料以及适当的配比，以增强耐高温涂料的各种性能。
发展前景：随着航空、航天、汽车以及兵器等行业的迅速发展,在航天航空、石油石化、冶金、电力、军队系统已广泛应用，用于烟囱烟道、高温蒸汽管道、热交换器、高温炉、高温脱硫设备、石油石化裂解装备、发动机部件及排气管防腐，于是对于金属材料的使用性能要求越来越高,不仅需要在更高的使用温度以及更为苛刻的腐蚀环境下作业,同时还要具有抗震动、抗疲劳、抗温度骤变以及耐冲刷等性能,有机高分子材料已很难满足使用要求。 随着工业技术的不断发展，耐高温防腐涂料的用途也会逐步扩展。
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