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聚硅氮烷在涂料中的实际应用范围

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聚硅氮烷作为十分受欢迎的产品,收到多行业研究人员的青睐。下面将列举出一系列聚硅氮烷在涂料中的应用实例。

实例1 :陶瓷涂料

将碳化硅、四氮化三硅或其混合物分散在聚硅氮烷和芳烃溶剂组成的溶液中制成涂料。此涂料可为碳/ 碳复合材料、石墨及其它含碳材料提供保护性陶瓷涂层。将此涂漆的试样加热至850℃保温5~10 min,所得的陶瓷涂层在保护石墨表面免遭热退化方面的有效性可从下面的试验来佐证:即将此涂漆试片在空气中加热至600℃保温1 h,并计算其表面上的凹痕数,3 个涂漆试样每平方英寸的平均凹痕数仅为8~86个,但未涂漆的石墨试样每平方英寸的平均凹痕数为590~630 个。

 

实例2 :防锈涂料

将深冲钢板浸渍在20% 浓度的全氢聚硅氮烷(数均相对分子质量为150~150 000)溶液中进行涂装,在空气中进行0.3 m/min 速率深冲,在室温下干燥约30 min,再将此涂漆钢板放置在700℃空气炉中保温10 h,其加热和冷却速率为3℃ /min。试验结果发现:该涂漆钢板无氧化层或锈蚀产生。

实例3 :汽车车体及轮毂涂料

该涂料采用数均相对分子质量为150~150 000 的全氢聚硅氮烷或有机聚硅氮烷。涂料配方是35%~40%聚硅氮烷、0.5%~1% 聚丙烯酸酯及小于2.0% 流动控制助剂,溶剂采用醋酸丁酯。采用喷枪喷涂在铝件上,其面漆采用丙烯酸粉末涂料或溶剂型或水性清漆。将此铝件在170℃下烘烤20 min。该涂层厚度为5 μm,表面粗糙度为0.09 μm。

刹车粉尘测试:将刹车粉尘悬浮在水中,然后涂覆在样板上,将此样板在160℃下贮存2 h,然后用水冲洗干净,轻轻擦拭,再进行评估,其评估值为1 级。由此可见:该涂层能防止刹车粉“沾污”,耐刮性和防腐蚀性均佳,其水接触角为108°。

 

实例4 :金属条材用涂料

采用的聚硅氮烷为有机聚硅氮烷和全氢硅氮烷,其数均相对分子质量为150~150 000。由其配制的涂料可用于铝材和锌材等金属条材,其涂层耐酸性、耐碱性、耐溶剂性、耐酸雨性、耐鸟类沾污性、耐候性佳。例如将厚度为0.5 mm 的铝板浸在20% 浓度的全氢聚硅氮烷溶液中,然后以120 cm/min 速度退出,随即在强制空气干燥炉中预热到250℃,并在此温度下保温60 s,冷却后,形成一清晰、透明无开裂的涂层。将此涂层先进行耐刮性试验,即用00 级钢毛以3 N的力在涂层上来回擦拭5 次,此涂层耐擦拭性很好。又按ISO 6270.4—2005进行冷凝水交替大气试验,经25 个循环暴露试验后,涂层无白锈产生,其附着力(DIN EN ISO 2409—2013)为0 级。

 

实例5 :制成亲水性涂料

采用步进电机速度为20 cm/min 的浸渍装置,将聚碳酸酯板(10 cm×10 cm)浸入浓度为20% 的全氢聚硅氮烷的正二丁基醚溶液中,停留10 s 后,将其以20 cm/min 速度从溶液中退出,让其短暂滴流,然后在空气中暴露10 min,接着浸入毕克公司LPN-6640助剂(10%浓度)水溶液中(该原溶液为40% 浓度,按3∶1 用水稀释),在此水溶液里放置24 h 后用水清洗,测定其涂层与水接触角为10° 以下;采用同样的方法也可制成不锈钢用的亲水性涂层,其水接触角也在10° 以下。

 

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