本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料及其制备方法。
背景技术：
现有有机硅耐高温涂料在700℃时会出现开裂、爆皮现象，存在机械强度、附着力和耐盐雾性能差等问题，不能有效的防护基材。根据现有涂料的不足，需要开发具有高耐盐雾性能，优异附着力和柔韧性，可在700℃条件下长期使用的附着力优良的有机硅涂料。
技术实现要素：
本发明提供一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料及其制备方法，解决了现有技术中存在的有机硅涂料在700℃时机械强度、附着力和耐盐雾性能差的技术问题。
一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料，所述涂料由苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂组成，其重量比为1︰0.65～1.7︰0.2～0.4︰0.2～0.5；其中：所述耐高温填料由绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉组成。
所述绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.3～0.5︰0.1～0.3︰0.2～0.5︰0.05～0.4。
所述苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂的重量比为1︰1.21︰0.36︰0.35。
所述绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.45︰0.21︰0.35︰0.2。
所述磷酸盐粉为磷酸锌盐或磷酸铝盐。
所述颜料为氧化铁红、铜铬黑、钴蓝、钴绿中的任意一种。
所述溶剂为二甲苯、正丁醇、异佛尔酮、二元酸酯混合物、二丙酮醇、环己酮中的任意一种。
另一方面，本发明提供了一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料的制备方法，包括：
将苯甲基有机硅树脂与溶剂混合，得组分A；其中，所述苯甲基有机硅树脂与所述溶剂的重量比为1︰0.2～0.5；
向所述组分A中加入耐高温填料和颜料，并经混合、搅拌、研磨制成所述耐热防腐蚀涂料；其中，所述苯甲基有机硅树脂、耐高温填料和颜料的重量比为1︰0.65～1.7︰0.2～0.4；所述耐高温填料由绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉组成。
所述绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.3～0.5︰0.1～0.3︰0.2～0.5︰0.05～0.4。
所述苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂的重量比为1︰1.21︰0.36︰0.35；所述绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.45︰0.21︰0.35︰0.2。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例中提供的单组份有机硅耐热防腐蚀涂料，由苯甲基有机硅树脂和一定数量的颜填料配制而成。苯甲基有机硅树脂相比纯有机硅树脂可使涂层具有更好的韧性，同时加入相应耐高温颜填料，能够使涂层耐热的极限温度进一步提高，通过各组分之间的协同复配作用，克服有机硅涂料在700℃时机械强度、附着力和耐盐雾性能差的技术问题，该涂料可在700℃条件下长期使用，涂层具有优异的耐热性，可用于锅炉、炼化装置等高温部件防腐。且其制备工艺简单，无须特殊设备。
附图说明
图1是本发明实施例单组份有机硅耐热防腐蚀涂料制备方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料及其制备方法，解决了现有技术中存在的有机硅涂料在700℃时机械强度、附着力和耐盐雾性能差的技术问题；此单组份有机硅耐热防腐蚀涂料可在700℃条件下长期使用，涂层具有优异的耐热性、附着力及耐盐雾性。
为解决上述技术问题，本发明实施例总体思路如下：
本发明提供了一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料，所述涂料由苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂组成，其重量比为1︰0.65～1.7︰0.2～0.4︰0.2～0.5；其中：所述耐高温填料由绢云母粉、石英粉、氧化铝粉、磷酸盐粉组成。
上述涂料由苯甲基有机硅树脂和一定数量的颜填料配制而成。由于苯甲基有机硅树脂相比纯有机硅树脂因其支链具有苯甲基，使得涂层具有更好的韧性，同时加入相应耐高温颜填料，能够使耐热的极限温度进一步提高；其中：石英粉具有较高的熔点，可以提高涂层的耐热极限增加柔韧性；氧化铝粉也是高熔点粉料，一方面可以提高耐热性能，另一方面可以提高涂层的耐磨性；绢云母粉能够提高涂层的耐盐雾性能；磷酸盐粉的加入，能够和金属底材形成磷酸盐类保护层，能够极大地提高涂层的耐盐雾性能；颜料一方面起到遮盖作用，另一方面其加热后可以与金属底材熔合，进一步增加防腐性能。
通过上述各组分之间的协同复配作用，本发明实施例提供的单组份有机硅耐热防腐蚀涂料形成的涂层具有优异的耐热性，可在700℃条件下长期使用，附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到500h以上、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到15次以上。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
一方面，本发明实施例提供了一种单组份有机硅耐热防腐蚀涂料，所述涂料由苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂组成，其重量比为1︰0.65～1.7︰0.2～0.4︰0.2～0.5；其中：所述耐高温填料由绢云母粉、石英粉、氧化铝粉、磷酸盐粉组成。
苯甲基有机硅树脂与耐高温填料、颜料之间需要合适的比例范围，才能使涂层具有优异的耐热性、附着力及耐盐雾性，耐高温填料、颜料与苯甲基有机硅树脂的重量比过大或过小，均会降低涂层的耐热性能。溶剂的用量是当苯甲基有机硅树脂与耐高温填料、颜料比例确定后根据流动性设定，其用量过大会降低涂层的耐热性，用量过小不足以使苯甲基有机硅树脂与颜填料之间充分混匀，流动性差，也会降低涂层的耐热性能。
实际应用过程中，1重量份的苯甲基有机硅树脂，对应颜料重量份可以为0.2份、0.3份、0.4份，溶剂重量份可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。
其中，所述绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.3～0.5︰0.1～0.3︰0.2～0.5︰0.05～0.4。绢云母粉用量过多或过少，会降低涂层的耐盐雾性能；石英粉用量过多或过少，会降低涂层的耐热性；氧化铝粉用量过多或过少，会降低涂层的耐热性能和耐磨性；磷酸盐粉用量过多或过少，会降低涂层的耐盐雾性能。
实际应用过程中，1重量份的苯甲基有机硅树脂，对应绢云母粉重量份可以为0.3份、0.4份、0.5份；石英粉重量份可以为0.1份、0.2份、0.3份；氧化铝粉重量份可以为0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；磷酸盐粉重量份可以为0.05份、0.2份、0.3份、0.4份。
优选的，所述苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂的重量比为1︰1.21︰0.36︰0.35。绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比优选0.45︰0.21︰0.35︰0.2。
所述磷酸盐粉为磷酸锌盐或磷酸铝盐。
所述颜料为氧化铁红、铜铬黑、钴蓝、钴绿中的任意一种。
所述溶剂为二甲苯、正丁醇、异佛尔酮、二元酸酯混合物(DBE)、二丙酮醇、环己酮中的任意一种。
另一方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种上述涂料的制备方法，参见图1，包括：
步骤S101：将苯甲基有机硅树脂与溶剂混合，得组分A；其中，所述苯甲基有机硅树脂与所述溶剂的重量比为1︰0.2～0.5；
在具体实施过程中，步骤S101中将苯甲基有机硅树脂与溶剂混合后，可用高速分散机分散10min，以实现快速充分混合。
步骤S102：向所述组分A中加入耐高温填料和颜料，并经混合、搅拌、研磨制成所述耐热防腐蚀涂料；其中，所述苯甲基有机硅树脂、耐高温填料和颜料的重量比为1︰0.65～1.7︰0.2～0.4；所述耐高温填料由绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉组成。
在具体实施过程中，步骤S102中向所述组分A中加入耐高温填料和颜料后，可使用高速分散机分散30min以保证充分混合，研磨时间可选1-2.5h，搅拌均匀后使用。研磨时间的选择主要根据涂料要求细度而定，研磨时间小于1h，研磨细度达不到要求，研磨时间长会导致涂料体系破坏，使得涂料性能下降，根据实际测试，研磨时间控制在1-2.5h为最佳。
其中，所述绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.3～0.5︰0.1～0.3︰0.2～0.5︰0.05～0.4。
优选的，苯甲基有机硅树脂、耐高温填料、颜料和溶剂的重量比为1︰1.21︰0.36︰0.35；绢云母粉、石英粉、氧化铝粉和磷酸盐粉的重量比为0.45︰0.21︰0.35︰0.2。
通过上述方法制备的涂料，可在700℃条件下长期使用，涂层具有优异的耐热性，附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到500h以上、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到15次以上，可用于锅炉、炼化装置等高温部件防腐。
为了使本领域所属技术人员能够进一步的了解本发明实施例的方案，下面结合具体的实例，对本发明的技术方案进行举例说明。其中，以下实施例中所用苯甲基有机硅树脂为市售的常规树脂，型号为SH-96。
实施例1
在不锈钢的料桶中，将1重量份苯甲基有机硅树脂和0.35重量份二甲苯混合，高速分散机分散10min，向其中加入0.45重量份绢云母粉、0.21重量份石英粉、0.35重量份氧化铝粉、0.07重量份磷酸锌盐、0.36重量份氧化铁红，使用高速分散机分散30min后研磨2h，搅拌均匀后使用。经检测，其涂层附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到550h、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到17次。
实施例2
在不锈钢的料桶中，将1重量份苯甲基有机硅树脂和0.25重量份正丁醇混合，高速分散机分散10min，向其中加入0.35重量份绢云母粉、0.28重量份石英粉、0.45重量份氧化铝粉、0.25重量份磷酸铝盐、0.28重量份铜铬黑，使用高速分散机分散30min后研磨2.5h，搅拌均匀后使用。经检测，其涂层附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到550h、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到15次。
实施例3
在不锈钢的料桶中，将1重量份苯甲基有机硅树脂和0.45重量份DBE混合，高速分散机分散10min，向其中加入0.5重量份绢云母粉、0.15重量份石英粉、0.25重量份氧化铝粉、0.35重量份磷酸锌盐、0.2重量份钴蓝，使用高速分散机分散30min后研磨1h，搅拌均匀后使用。经检测，其涂层附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到530h、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到16次。
实施例4
在不锈钢的料桶中，将1重量份苯甲基有机硅树脂和0.5重量份二丙酮醇混合，高速分散机分散10min，向其中加入0.3重量份绢云母粉、0.1重量份石英粉、0.5重量份氧化铝粉、0.4重量份磷酸铝盐、0.4重量份钴绿，使用高速分散机分散30min后研磨1h，搅拌均匀后使用。经检测，其涂层附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到540h、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到16次。
实施例5
在不锈钢的料桶中，将1重量份苯甲基有机硅树脂和0.2重量份环己酮混合，高速分散机分散10min，向其中加入0.4重量份绢云母粉、0.3重量份石英粉、0.2重量份氧化铝粉、0.05重量份磷酸锌盐、0.23重量份氧化铁红，使用高速分散机分散30min后研磨1h，搅拌均匀后使用。经检测，其涂层附着力1级、柔韧性1级、受热后耐盐雾达到550h、常温自干后耐盐雾达到1000h以上、冻融循环(700℃/-20℃)达到17次。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。