耐高温涂料一般是指能长期承受200℃以上温度,并能保持一定物理化学性能,使被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料。耐高温涂料已广泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、机电、兵器等领域,它的重要作用已引起世界各国的关注。本论文包括有机硅树脂预聚体的合成、环氧-有机硅共聚树脂的合成和耐高温涂料的制备及性能研究。实验中对合成的共聚树脂和制备的耐高温涂料分别进行了羟基含量测试、热失重测试和耐热温度测试,证明制备的耐高温涂料具有良好的耐热性能。(1)以乙烯基三乙氧基硅烷、一苯基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷为主要原料,以盐酸为催化剂,选用反滴加方式和烷氧基硅烷水不足量水解缩聚的工艺合成有机硅树脂预聚体。结果表明合成的有机硅树脂预聚体结构与理论相符,其最佳工艺是:R/Si值为1.2(R为与硅原子直接相连的烷基的数目),Ph/R值为0.6(Ph为与硅原子直接相连的苯基的数目),催化剂的用量为烷氧基硅烷总质量的0.8%,水的加入量为烷氧基硅烷完全水解所需水量的60%,搅拌速度为2000 rpm,温度为70℃。(2)以环氧树脂和有机硅树脂预聚体为原料,选择环氧树脂和有机硅预聚体的质量比、固化剂二乙烯三胺用量、催化剂用量和溶剂用量、反应温度五个因素,设计正交实验,并对合成共聚树脂进行了羟基含量测试、红外光谱和热失重分析。实验结果表明环氧树脂和有机硅预聚体能够很好地共聚反应,而且共聚树脂的耐热温度随着羟基含量的升高而增加。(3)本论文选用二氧化硅和二氧化钛作为填料,同时加入TDI(甲苯-2,4-二异氰酸酯)作为偶联剂,以二乙烯三胺为固化剂,以正丁醇、环己酮、甲苯和二甲苯作为混合溶剂制备了环氧-有机硅耐高温涂料。对制备的耐高温涂料分别进行了耐热性、柔韧性、热失重、附着力等测试。结果表明,制备的环氧-有机硅耐高温涂料具有良好的耐高温性能,可以达到耐450℃高温的要求。
