一种耐高温的陶瓷不粘涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温的陶瓷不粘涂料及其制备方法，由A、B、C三个组分混合而成，A组分的成分及按重量份数组成为，甲基三甲氧基硅烷30

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温的陶瓷不粘涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种不粘涂料，具体涉及一种耐高温的陶瓷不粘涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国固体火箭发动机装药总装单位在绝热层模压预成型、发动机装药等生产过程中，各型号装药芯模、浇注花板、绝热层模压成型工装、钢壳体发动机绝热层成型时所用工艺堵盖及压环、制备各种类试片及试件所用工装等均需涂覆不粘涂层，以降低工装表面张力，达到顺利脱模的功能。为工装表面涂覆不粘涂层后，可减少脱模剂使用，省去涂抹脱模剂、绝热层表面沾有脱模剂而进行表面打磨等工序，提高产品质量、提高生产效率节约生产成本。氟碳涂层具有较低的表面张力，已广泛用于不粘锅、模具工装、建筑金属外墙等作为不粘涂层、自清洁涂层使用，但是由于氟碳涂层硬度较低、附着力较低导致涂层寿命较短，通常脱模工装用氟碳涂层在脱模十几次到几十次后出现受损严重，由于氟碳涂料重涂性能较差，无法修复涂层，只能重新涂覆。基于上述原因，急需寻找一种硬度、附着力、耐摩擦的综合性能优良的低表面能涂料作为氟碳涂料的替代，以及在工装脱模外扩展涂层的其他应用领域，如在特种设备、大型装备、建筑外墙、厨卫厨电领域作为耐高温、自清洁涂层等。
[0003]陶瓷涂料为一种以聚硅氧烷树脂为成膜物的有机硅陶瓷涂料，由硅氧烷单体、无机耐高温颜填料、无机纳米粒子等原料通过溶胶
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凝胶法制备而成，可使用水为分散介质，固化后的涂层类似于搪瓷，具有不粘、易清洁的特点，能够有效防止渗透性污染，降低清理及日常维护的难度，可用于脱模领域，陶瓷涂层具有高硬度耐摩擦的特点，能够有效避免轻微碰撞带来的涂层损伤，提高产品的使用寿命，陶瓷涂层具有耐高温性能，可在>400℃下使用，陶瓷涂层还具有耐辐照、耐黄变、耐氧化及耐介质的特点，使涂层可在不同环境下持久使用，水性陶瓷涂料基体为水溶性树脂，VOC含量极低，从生产到使用全过程环保。
[0004]水性陶瓷涂料是一种低VOC排放的环保涂料,使用“溶胶
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凝胶”法将烷基烷氧基硅烷单体在酸性或碱性条件下进行缩合聚合得到主链由硅原子、氧原子组成的网状聚硅氧烷低聚物，在聚硅氧烷低聚物水性分散体系中加入无机颜填料以及助剂制备成陶瓷涂料。由该聚硅氧烷树脂作为成膜物的陶瓷涂料具有高硬度、低表面能、自清洁性、耐高温、不易燃、超耐候、耐腐蚀、等众多优点，是一种综合性能优异的涂料。目前,它的应用已经深入到了国民经济的绝大部分领域。一般来说,其使用范围包括冶炼和机械工业、汽车工业、航空航天工业、刀具工业、餐饮行业、石油化工行业、水泥、煤炭工业、火力发电以及国防工业中很多物料强冲刷强腐蚀重磨损的部位。
[0005]公开号为CN106317977A的中国专利申请公开一种陶瓷涂料、涂层的制备方法，该涂料有A组分、B组分、C组分组成，其A组分由在陶瓷涂料中占重量百分比30％
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60％的碱性氧化硅溶胶组成，其B组分由在陶瓷涂料中占重量百分比15％
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30％的硅烷、5％
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10％的氧化锆溶胶组成，其C组分由在陶瓷涂料中占重量百分比1％
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3％的甲基硅油、0.5％
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2％的含氢硅油、3％
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5％的异丙醇组成。配漆时，首先将其A组分、B组分在滚动下熟化4h
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8h，之后加入C组分搅拌30min以上，该涂料涂覆时，需将被喷涂物预热至45℃
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55℃之间，在温度60℃
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80℃之间干燥6min
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15min，之后在260℃
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300℃下烧结成型。
[0006]公开号为CN112920629A的中国专利申请公开一种石墨烯不粘涂料及其制备方法，该涂料分为底漆和面漆，底漆为含有氧化石墨烯的陶瓷涂层，面漆为含有氧化石墨烯、硅溶胶的氟涂层，底漆、面漆在湿碰湿喷涂、共同固化的涂覆方式下，使得底漆、面漆形成互穿网络结构，增强其层间附着力。涂覆底漆时，需将被喷涂物预热至40℃
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50℃之间，涂覆面漆之后在280℃
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320℃下15min
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20min烧结成型。
[0007]在低表面能不粘涂层领域，目前最常使用的是氟碳涂层，但氟碳涂层由于使用氟碳树脂作为成膜物，其硬度较低，涂层在受到损伤后易在损伤部位出现损伤逐渐扩大的情况。另外，烧结型氟碳涂层在涂覆成型时需在400℃左右烘烤较长时间，能耗较高的同时也可能导致较薄的金属件及铝制品变形。对于室温固化的氟碳涂料，其附着力往往不足，多用于金属件防腐方面，限制了其的应用范围。
[0008]陶瓷涂层作为脱模涂层，其相比氟碳涂层在涂层硬度、附着力、涂覆工艺便捷性方面有明显优势，但是其脱模性能与氟碳涂层相比有所不如，相比氟碳涂层，陶瓷涂层表面能较高。氟碳涂层表面水接触角可达到＞110
°
，而陶瓷涂层表面水接触角通常＜100
°
。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐高温的陶瓷不粘涂料，以解决固体火箭发动机装药芯模、绝热模压模具表面使用的氟碳不粘涂层使用寿命短、重涂性能差，无法修复等的问题。
[0010]为解决存在的技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种耐高温的陶瓷不粘涂料，由A、B、C三个组分混合而成，其中A组分为烷基烷氧基硅烷单体混合物，B组分为酸性的水溶性硅溶胶，C组分为颜填料的水性分散体系，所述A组分的成分及按重量份数组成为，甲基三甲氧基硅烷35
‑
60份、苯基三甲氧基硅烷1
‑
5份、正硅酸甲酯1
‑
5份、正硅酸乙酯1
‑
5份、硅烷偶联剂2
‑
8份、含氟烷氧基硅烷单体0.5
‑
5份、非离子型表面活性剂0.1
‑
1份；所述B组分的成分及按重量份数组成为，水性硅溶胶80
‑
105份、有机或无机酸1.2
‑
6份、助溶剂0.2
‑
5份、非离子型表面活性剂0.1
‑
2份；所述C组分的成分及按重量份数组成为，水性硅溶胶80
‑
100份、颜填料65
‑
95份、石墨烯水分散液0.2
‑
3份、触变剂0.1
‑
1份、流平剂0.1
‑
1份份。
[0011]进一步地，本专利技术所述硅烷偶联剂优选为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
[0012]进一步地，本专利技术所述含氟烷氧基硅烷单体优选为六氟丁基丙基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、一氟三乙氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
[0013]进一步地，本专利技术所述非离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温的陶瓷不粘涂料，由A、B、C三个组分混合而成，其中A组分为烷基烷氧基硅烷单体混合物，B组分为酸性的水溶性硅溶胶，C组分为颜填料的水性分散体系，其特征在于：所述A组分的成分及按重量份数组成为，甲基三甲氧基硅烷35
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60份、苯基三甲氧基硅烷1
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5份、正硅酸甲酯1
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5份、正硅酸乙酯1
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5份、硅烷偶联剂2
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8份、含氟烷氧基硅烷单体0.5
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5份、非离子型表面活性剂0.1
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1份；所述B组分的成分及按重量份数组成为，水性硅溶胶80
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105份、有机或无机酸1.2
‑
6份、助溶剂0.2
‑
5份、非离子型表面活性剂0.1
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2份；所述C组分的成分及按重量份数组成为，水性硅溶胶80
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100份、颜填料65
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95份、石墨烯水分散液0.2
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3份、触变剂0.1
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1份、流平剂0.1
‑
1份。2.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3
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氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述含氟烷氧基硅烷单体为六氟丁基丙基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、一氟三乙氧基硅烷、三氟甲基三甲基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的陶瓷不粘涂料，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为异构十三醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，赵家杰，李琨，王志军，杜月明，王东日，
申请(专利权)人：中国航天科工动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：