一种零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层及制备方法与流程

本发明属于零件表面阻燃、耐高温涂层，具体涉及一种零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层及制备方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，对热端部件工作温度的要求越来越高，例如航天航空用发动机为了提高推重比和热效率，降低能耗，燃烧室的燃气温度已超过1650℃，并且有继续升高的趋势，高温下工作的结构件通常采用镍基高温合金，一般最高工作的温度只能达到1200℃，且再提高其高温性能的空间十分有限。利用低热传导率的具有良好隔热性能的阻燃隔热涂层势在必行。

2、目前，市面上大部分零件所用高温涂料仍然是以液体为主，非常不环保，在高温环境中，液体涂料会挥发出有害物质(如有毒溶剂等)，损害健康；只有少部分的零件是使用耐高温粉末涂料，而此耐高温粉末涂料仍然是以硅树脂为主体，其成本相对较高，同时也有比较明显的缺陷，硅树脂虽然耐高温性能优异，但其耐炭火明火性能较差，仍然会起皮脱落。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层及制备方法，该方法是通过将不同比例的磷酸二氢铝与水进行溶解，制备出水性粘结剂，并将无机粉体进行研磨、筛选得300目以上粉体，将粘结剂与粉体进行高速混合，并采用硅丙乳液增加涂料附着力，经高温固化得耐高温涂层。本发明所制备的高温涂层具有良好的耐高温性能，其制备方案简单，所用溶剂环保。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层，所述复合涂层中所含无机粉体包括组分及质量分数为：氮化硅20～30份、白云母20～30份，氧化铝15～23份、硅灰石3～10份、硅酸钙2～10份、氮化硼5～15份、氢氧化镁3～10份和焦宝石2～5份；

4、所述复合涂层原料由粘结剂，无机粉体和硅丙乳液组成；所述粘结剂，无机粉体和硅丙乳液的质量分数为：粘结剂30～60份、无机粉体20～40份、硅丙乳液10～20份；

5、所述零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

6、步骤(1)：将去离子水加入至磷酸二氢铝中，溶解制得粘结剂；

7、步骤(2)：将无机粉体各组分进行研磨后混合；

8、步骤(3)：将粘结剂，无机粉体和硅丙乳液进行混合，得到复合涂料；

9、步骤(4)：将步骤(3)中的复合涂料涂覆在零件表面，进行高温固化，冷却后得到环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层。

10、步骤(1)中所述去离子水与磷酸二氢铝的质量比为7:(3～1)；所述溶解具体为，在30～60℃水浴加热搅拌下溶解；

11、步骤(2)中所述研磨为，将无机粉体各组分经研磨机研磨、过筛至≤300目；

12、步骤(3)中所述混合为，采用高速混合机进行混合，混合时间为3～15min；按质量比，无机粉体：硅丙乳液：粘结剂＝(20～40):(10～20):(30～60)；

13、步骤(4)中所述涂覆为喷涂、刮涂或旋涂的方式，涂覆厚度为30～600μm；高温固化的固化温度100～200℃，固化时间为3～12h。

14、本发明的优点与效果：

15、1、本发明提供的零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层及制备方法，可用于零件表面、内部以及其他各方面阻燃隔热应用。

16、2、本发明提供的制备方法简单，条件容易控制，溶剂环保、能够大规模、高效制备良好隔热性能的水性隔热涂料。

17、3、本发明制备的水性环保、隔热涂料有更好的应用价值，可用于获得高耐热、防火无机复合材料。

18、4、本发明制备绿色、环保、水性隔热、阻燃涂料能够在较薄的涂层下、较低增重条件下实现对易变形零件的防火隔热，降低零件的热变形率，使其能够在电池防火、航空耐热涂层以及其他领域中具有潜在应用价值。

技术特征：

1.一种零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层，其特征在于，所述复合涂层原料由粘结剂，无机粉体和硅丙乳液组成；所述粘结剂，无机粉体和硅丙乳液的质量分数为：粘结剂30～60份、无机粉体20～40份、硅丙乳液10～20份。

2.根据权利要求1所述的零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层，其特征在于，所述的无机粉体的组分及质量分数为：氮化硅20～30份、白云母20～30份，氧化铝15～23份、硅灰石3～10份、硅酸钙2～10份、氮化硼5～15份、氢氧化镁3～10份和焦宝石2～5份。

3.权利要求1或2所述零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述水与磷酸二氢铝的质量比为7:(3～1)；所述溶解具体为，在30～60℃水浴加热搅拌下溶解。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述研磨为，将无机粉体各组分经研磨机研磨、过筛至≤300目。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合采用高速混合机进行混合，所述混合时间为3-15min；按质量比，无机粉体：硅丙乳液：粘结剂＝(20～40):(10～20):(30～60)。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述涂覆为喷涂、刮涂或旋涂的方式，涂覆厚度为30～600μm；高温固化的固化温度100～200℃，固化时间为3～12h。

技术总结
一种零件环保、阻燃、耐高温、隔热复合涂层及制备方法，属于零件表面阻燃、耐高温涂层技术领域新型环保阻燃、耐高温涂层及制备方法，首先将磷酸二氢铝溶解于去离子水，制备高粘结性磷酸二氢铝水溶液；然后将无机粉料经粉碎、混合、筛选得粒径300目以上复合粉体；再然后将制备的复合粉体与磷酸二氢铝水溶液粘结剂进行混合，并加入硅丙乳液得复合涂料；最后将复合涂料均匀涂覆在零件表面，并经高温固化，得涂层厚度在0.03～0.6mm，具有良好的耐高温性能、高附着力、优异的阻燃、耐高温、隔热性能的复合涂层。

技术研发人员：梁兵,刘徐越,吕秋白
受保护的技术使用者：辽宁拓镁科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19