pg电子官方汽车排气管专用耐高温有机硅环氧树脂粉末涂料的研究

　　针对于汽车排气管的使用环境,研究适合于汽车排气管的耐高温粉末涂料。以有机硅树脂环氧树脂为基料,制备出一种耐600℃高温的粉末涂料,有机硅固化剂为VN-302,环氧树脂的固化剂为酚类固化剂;加入含硼玻璃粉可明显提高耐高温性能,滑石粉可明显改善烘烤后的涂层完整性,硅微粉可提高涂层的热失重稳定性,硅烷偶联剂可提高涂层的附着力。经过原料预混,熔融挤出、磨粉,成功制备了有机硅/环氧树脂耐高温粉末涂料。通过耐冲击测试、耐高温、色差分析等方法对有机硅/环氧树脂耐高温粉末涂层性能进行表征和测试,考察了有机硅树脂与环氧树脂比例对涂层耐高温性能的影响:同时也考察了含硼玻璃粉、滑石粉、流平剂和硅烷偶联剂用量对涂层耐高温性能的影响。结果表明:经优化后的涂层具有优异的耐高温性能和良好的机械性能,完全适合汽车排气管的使用。

　　现在的环保政策越来越严格，使得越来越多的涂料厂家改用无污染且利用率极高的粉末涂料。开发功能性且用于特殊场合的粉末涂料成为一种趋势，如耐高温粉末涂料。耐高温粉末涂料应用广泛，如烧烤炉、暖风机、高温炉、车辆排气管、特殊热管道等。耐高温粉末涂料不仅具有普通粉末涂料的性能，同时具备优异的耐热性和防腐蚀性。由于汽车排气管用粉末涂料使用条件较为恶劣，排气管的温度500℃以上，且工作时间较长，而传统溶剂型涂料在环保政策日趋严格的监管下，将逐步被限制，研发汽车排气管用耐高温粉末涂料是具有非凡意义的。

　　本研究以有机环氧树脂为成膜物，VN-203为有机硅树脂固化剂，酚类固化剂为环氧树脂的固化剂，并加入玻璃粉、滑石粉、硅微粉、锰铁黑、流平剂和硅烷偶联剂等颜填料，显著提高涂层的耐高温性能和良好的机械性能。

　　有机硅树脂、VN-203、硅烷偶联剂：常州嘉诺有机硅有限公司；硅微粉：工业级，苏州锦艺无机新材料科技有限公司；环氧树脂E-12：工业级，黄山锦峰实业有限公司；锰铁黑：昆山启创化工有限公司；滑石粉：工业级，常州丰硕化工有限公司：流平剂：宁波南海化学有限公司：酚类固化剂：工业级，六安捷通达化工有限公司。

　　色差仪（SP60）：美国X-rite爱色丽：厚度仪(QNIX4500）：德国尼克斯；马弗炉：常州市兴光窑炉有限公司；固化电炉：南京博蕴通仪器科技有限公司；静电粉末涂料喷枪：瑞士金马股份有限公司：电子秤：梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；耐冲击仪器（QCJ型）：昆山国晶电子有限公司：双螺杆挤出机（SLJ30A），磨粉机系统（ACM02）：烟台东辉粉末设备有限公司；粒度分析仪（TopsizerPlus）：珠海欧美克仪器有限公司。

　　耐高温粉末涂料的使用条件较为恶劣，且高温工作时间较长，所以对涂层性能的要求很高，首先就是原材料在高温条件下，热损失较低：第二要求涂层在高温下保色性要高，否则影响美观，即对颜填料在高温条件下保色性要求高：第三对涂层在高温条件使用后的机械性能要求较高，若涂层在高温使用后发生粉化剥落或发生龟裂，导致涂层的机械性能大大降低，也是无法满足使用需要。

　　据文献表明，硅酮有机硅树脂的耐高温性最好，所以本实验选择硅酮有机硅树脂为耐高温粉末涂料的成膜物，为了降低成本还加入少量环氧树脂。表1是典型的耐高温粉末涂料的配方组成。

　　将不同厂家的颜填料在同等质量下，放入马弗炉内，600℃高温烘烤1h，然后取出，观察挥发分和颜色变化，颜色变化主要以色差仪为准（60°）。

　　将上述筛选的颜填料、有机硅树脂、环氧树脂、酚类固化剂和其他原料按表1配方加入搅拌缸中，在转速400r/min的条件下搅拌4min，搅拌均匀后，倒入双螺杆挤出机中，熔融挤出，挤出机的加热条件为Ⅰ区温度110℃、Ⅱ区温度125℃，挤出完成后，冷却至常温，送入磨粉机磨粉，磨粉条件为主磨转速8500～9500r/min、副磨转速6500～7500r/min，网为180目，当粉末涂料的粒径调整为32~37μm时，可大量磨粉，得耐高温粉末涂料。

　　对冷轧板浸渍于热酸和热碱中，除去铁锈和保护油，浸渍时间为7~10min。处理完成后，自然晾干。采用静电喷涂法，将粉末喷涂于冷轧板上，在230℃下，固化30min，即得耐高温粉末涂层，涂膜厚度约为60～80μm。

　　将上述固化完成耐高温粉末涂层的马口铁置于马弗炉内，在600℃下烘烤1h，烘烤完成后，取出进行性能和涂层色差分析。

　　用色差仪对涂层进行色差分析，所有测试过程均在室温下（23±2℃）进行；采用QCJ型涂膜耐冲击器测试涂层性能：按HG/T 2006-2006测试涂层性能，涂层附着力测试采用划格法。

　　颜填料是除了树脂之外最重要的部。