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簡  介：

有機硅涂料是以有機硅聚合物或有機硅改性聚合物為主要成膜物質的涂料，近年來有機硅涂料以其優良的耐熱、耐寒等性能而得到廣泛的應用和發展。但它存在固化溫度高（150-200 ℃）、固化時間長、對底層的附著力差、耐有機溶劑性能差，價格較貴等缺點。為此，常用有機硅樹脂對油基樹脂進行改性。下面以有機硅改性丙烯酸酯乳液為基體樹脂，配制三個系列的有機硅水性涂料，并對其性質進行試驗研究。

原  料：

顏料：金紅石型鈦白粉，鉻綠；防腐填料：鋅粉；填料：膨潤土，滑石粉，磷酸鋁；成膜助劑：乙二醇丁醚；消泡劑：NFK3-01；增稠劑：SER-AD FX 1010。

配  制：

采用色漿法分別配制三個系列的水性涂料：有機硅普通白色涂料、有機硅耐熱防腐涂料和有機硅耐高溫涂料。配制過程分四步進行：

1.   聚丙烯酸鈉的制備

量取配方量的甲基苯烯酸，以過硫酸鉀為引發劑，加入配方量的氫氧化鈉水溶液，75 ℃下磁力攪拌5 h，制得固含量為20 %的聚丙烯酸鈉溶液。

2.   膨潤土的預處理

稱取配方量的膨潤土，置于燒杯中，加入配方量的NaCO3水溶液，放置24 h，獲得鈉基化膨潤土。

3.   色漿的制備

在處理好的膨潤土中，加入配方量的顏填料、蒸餾水和1/2成膜助劑及1/2增稠劑，通過高速剪切乳化機高速攪拌30 min制得均勻穩定的色漿。

4.   色漿與乳液的混合

按配方的顏基比分別稱取定量色漿和乳液，在攪拌下混合均勻，2h后加入消泡劑及剩余量的成膜助劑和增稠劑，慢速攪拌10 min，放置24 h。

性能測試：

耐熱性能：按照GB/T 1727-1979在四塊薄鋼板上制備漆膜，將其中三塊放置到已調節到測試溫度的馬弗爐中，達到規定時間后，將三塊樣板冷卻至（25±1）℃，與預先留下的樣板比較，檢查有無起層、皺紋、鼓泡、開裂、變色等現象。

硬度測試：按照GB/T 6739-1986(1996)，采用鉛筆測定法（硬度范圍：6B-6H）。

耐溶劑性能：漆膜的耐化學試劑性按照按照GB/T 1763-1979(1989)測定；漆膜的耐鹽水性能通過將涂漆樣板2/3浸入常溫下3 %（質量分數）的鹽水溶液中，96 h后取出樣板，清洗后用濾紙吸干，與預留樣板比較；漆膜的耐汽油性能按照按照GB/T 1734-1993測定。

附著力測定：按照GB/T 9286-1988(1998)色漆和清漆漆膜的劃格實驗法進行測定。

性能檢測結果：

1.   顏填料對涂料耐熱性能的影響

從表1可看出，不同的顏填料對于涂料的耐熱性能有很大影響。系列1中由于鈦白粉在200 ℃時易粉化，加入粉化改善劑后得以改善，耐熱溫度可達到250 ℃。寫2中鋅粉在420 ℃左右開始融化，涂層可耐400 ℃高溫。系列3中的顏料鉻綠的耐熱性能非常好，甚至可以達到800 ℃以上。

2.   涂層的硬度

涂層的硬度是是表示漆膜機械性能的重要性能之一，涂層硬度檢測結果見表2。

從表2可以看出，三個系列涂層的的硬度有著相同的變化趨勢，隨著顏基比的增大，涂層的硬度增加；隨著基料樹脂中有機硅用量的增加，涂層的硬度變差。

3.   涂層的耐化學溶劑及腐蝕性能

涂膜的耐化學腐蝕性是涂膜發揮保護作用的一項重要指標。以下主要對涂膜抵抗接觸化學介質時引起破壞進行檢測，結果如表3,4所示。

從表3可以看出，所制涂層的耐鹽水性能最好，經過96 h鹽水溶液浸泡后，均無氣泡、變色和脫落現象，說明涂層的耐鹽水性能與涂料的顏基比有很大影響。

表4表明，涂層的耐汽油性能良好，經200^#汽油浸泡96 h后，僅基料樹脂有機硅質量分數為50 %的涂層有變化，這是因為有機硅樹脂具有良好的耐溶劑、耐化學腐蝕性能，因此高有機硅質量分數的樹脂作為基料樹脂時，涂層的耐鹽水和耐溶劑性能非常好，而用純有機硅烷配制的涂料所得的涂層耐水性和耐溶劑性能則一般，主要是由于純有機硅樹脂在基材上附著力差所致。

4.   涂層的附著力

涂層的附著力是指漆膜與被涂物件表面通過物理和化學力的作用結合在一起的堅牢程度。

從表5中可以看出，基料樹脂中有機硅質量分數越大，所得涂層的附著力越差。這是因為聚硅氧烷在金屬表面的附著力較差，而聚丙烯酸酯則有較好的粘附性能；涂料顏基比越大，涂層的附著力越差因為涂層的附著力粘結主要靠基料成膜時與基材發生的物理化學變化，涂料中基料樹脂含量增大，則涂層的附著力增大。