一、定义及意义

耐热性，按GB/T 1735-2009描述为：规定了一种通用的方法用来测定色漆、清漆或相关产品的单一涂层或复合涂层体系在规定的温度下涂膜颜色、光泽的变化，起泡、开裂或从底材上剥离的性能。

涂料耐热性是指涂料在高温环境下，能保持稳定的物理性能、化学性能和颜色稳定性的能力。耐热涂料常用于高温工业设备、烟囱和热管道等场合，以防止因高温而导致的涂膜老化和脱落。

 

二、相关标准

GB/T 1735-2009 / ISO 3248: 1998, MOD《色漆和清漆 耐热性的测定》

HG/T 4565-2013《锅炉及辅助设备耐高温涂料》中5.4.8

HG/T 5174-2017《车辆排气管用耐高温涂料》中5.4.2.6

GJB 8501-2015《磷酸盐水基耐高温涂料规范》

IEC 60370-2017《浸渍用绝缘树脂和清漆耐热性试验规程 电击穿法 Test procedure for thermal endurance of insulating resins and varnishes for impregnation purposes - Electric breakdown methods》

 

三、耐热性的测定方法

根据GB/T 1735-2009规定，将试板放入规定温度的鼓风烘箱或高温炉中，在规定温度下将试板放置规定的时间。达到规定时间后，将试板从烘箱或高温炉中取出并使之冷却至室温。检查试板并与在同样条件下制备的未经加热的试板进行比较，观察涂膜的颜色是否有变化或涂是否有其他破坏现象。

 

四、影响耐热性的因素

1. 树脂类型及结构

不同树脂的耐热性能差异较大，采用具有优异耐热性能的树脂作为基料，如硅树脂、氟树脂等，以提高涂料的整体耐热性。

有机硅树脂耐热涂料具备良好的耐热性，但缺点是硬度低和成本高。无机耐热涂料能够承受更高温度，达到400~1000 ℃甚至更高。聚酯树脂的耐热性优于丙烯酸树脂，而丙烯酸树脂则具有较好的耐候性。

 

 

丙烯酸有机硅预聚物合成路线

树脂的结构对其性能也有重要影响。例如，含有较多极性基团的树脂往往具有较好的附着力和耐化学品性，但可能耐热性较差。

 

改性树脂的选择：应关注有机硅低聚物中甲基基团与苯基基团的比例，影响涂膜的热塑性、保光性、保色性及耐热润滑油性，以及物理机械性能和耐热至微裂时间。

 

2. 颜填料种类及含量

颜料含量对涂料的性能也有影响。一般来说，颜料含量越高，涂料的耐热性和耐候性越好，但过高的颜料含量可能导致涂料的流平性和光泽度下降。

 

某些颜料（如金属氧化物、稀土元素）能够提高涂层的耐热性，添加耐热性颜料（如选用具有反射红外线功能的颜料）能降低涂层表面温度，无机颜料（如钛白粉、碳黑）也具有较好的耐候性和耐热性，而有机颜料则相对较差。

 

不同类型的填料对涂料的耐热性和耐候性有不同的影响。例如，低熔点玻璃粉在高温下能进行“二次成膜”，提高涂层的耐热性，改善粉化现象，但过量使用可能导致涂层开裂和脱落。氮化硼作为导热填料，可以将涂层的耐热温度提高至700 ℃。氧化锆和氧化铝拥有较大的热膨胀系数，可以减少涂层和基体之间的热失配，从而提高耐热性。

 

3. 助剂种类

 

合适的助剂（如耐热稳定剂）能够显著提高涂层的耐热性能。不同类型的助剂对涂料的性能有不同的影响。例如，流平剂可以改善涂料的流平性；消泡剂可以消除涂料中的气泡，从而提高涂料的耐热性和耐候性。添加抗氧化剂、紫外线吸收剂等，也提高涂层的耐候性和耐热性。

 

五、通过优化涂装工艺来提高耐热性

 

通过调整固化温度、时间和固化剂用量等参数，能使涂料在特定条件下充分固化，形成致密交联结构的涂膜，提高耐热性。

 

1. 高温喷涂技术

高温喷涂技术利用高温热源将喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，通过高速气流将其喷射到基体表面形成涂层。该技术具有涂层结合强度高、致密性好、耐热性能优异等特点。高温喷涂技术广泛应用于航空航天、能源、化工等领域，如发动机热端部件、燃气轮机叶片、高温炉管等的防护涂层。

 

2. 冷喷涂技术

冷喷涂技术是一种低温喷涂工艺，利用高速气流将粉末颗粒加速至超音速，使其撞击基体表面形成涂层。该技术具有无热影响区、涂层结合强度高、可喷涂材料广泛等优点，适用于对温度敏感材料的涂层制备。

 

3. 等离子喷涂技术

等离子喷涂技术利用等离子弧作为热源，将喷涂材料加热至熔融状态后高連喷向基体表面。该技术具有喷涂效率高、涂层质量好、适用于大面积施工等优点，广泛应用于航空航天、石油化工等领域的高温耐磨耐蚀涂层制备。

来源：涂料工业

关键词： 涂料耐热性