技术丨耐高温粉末涂料中填料及颜料的选择

由于粉末涂料具有接近零VOC排放的优点，在整个涂料、涂装行业成为快速发展的领域，在当前国家绿色环保可持续发展的背景下更驱动了它的快速发展。近年来，中国逐渐成为全球灶具、烤炉、排气管等的主要生产基地，市场对耐高温耐热型粉末涂料的需求日益增长。所谓耐高温、耐热型粉末涂料就是指长期经受℃以上，涂膜不被破坏，仍能保持适当机械性能，并起保护作用，涂膜变色范围、失光度在商定范围的粉末涂料。根据涂膜的耐热特性和技术特点，耐热型粉末涂料可分为普通耐热型和耐高热型，普通耐热型粉末涂料外观可以是平光、砂纹、锤纹，耐热温度低于℃；耐高热型粉末涂料的耐受温度可以达到℃以上，由于原材料的特殊性，一般需要硅树脂参与设计的配方，得到的均是砂纹纹理产品，很难得到平光和锤纹外观。1应用领域及性能要求

耐高温粉末涂料广泛应用于电所、电站、冶金、石油、化工、食品等领域，例如：BBQ烤炉、大功率灯饰外罩、暖气管道、热风炉、烘箱、摩托车排气管、烟囱等多种耐高温设备。

以BBQ烤炉为例，底材多数为冷轧钢板，少数为铸铝，采用除油、除锈、磷化/钝化等前处理，静电喷涂耐热粉末涂料后固化成膜，使用温度在~℃之间，峰值温度为℃。

涂膜不仅需要满足冲击、硬度、折弯、附着力、耐酸碱、老化等常规性能要求，还需要达到一定的热循环性能，如高温淬冷前后附着力、色差、光泽改变等；

又如车辆排气管用耐高温粉末涂料，使用温度可达~℃，高温环境下涂膜不应出现如裂纹、开裂、起泡、粉化等外观缺陷，色差值、失光率等商定，颜色以黑色为主。

2填料的选择

1云母粉

云母粉是一种天然细颗粒的白云母，属单斜晶体，呈鳞片状，具丝绢光泽。在配方中添加云母可以提高涂膜的耐紫外性能，提高涂膜的耐候性。

片状结果不仅可以改善涂膜的致密性，防止水分渗入，提高涂膜的耐水性、耐酸碱腐蚀性和良好的绝缘性，还可以提高涂膜对热的屏蔽作用，可提高涂膜的耐热性。

2滑石粉

滑石粉又称含水硅酸镁，是由滑石矿粉碎而成，滑石粉的细颗粒呈针状结晶，有滑腻感，可作为触变性填料使用。

对粉末涂料的熔融流动性，对流平具有一定的影响，常用于纹理粉，添加量不宜过多，滑石粉可提高涂膜的硬度、耐候性和耐腐蚀性，滑石粉内的-OH可以额外提高涂膜的附着力。

3空心微珠/中空微珠

中空微珠是一种高硬度、高强度的惰性中空球形颗粒，主要成分是二氧化硅和三氧化二铝，直径在0.2-μm，外观为灰白色，中空微珠具有以下特点：

（1）小的表面积，可减少树脂的使用量；

（2）较低戮度和良好流动性，对流平影响不大；

（3）可提高涂层硬度、抗划伤和抗腐蚀性能好；

（4）可消光；

（5）提高涂膜的隔热性、耐水性和耐高温性；

（6）吸收紫外光线，提高涂层耐候性能；

（7）可以改善涂膜的硬度、耐热性和耐磨性。

4石英粉/白炭黑等

石英粉莫氏硬度高，耐酸、不耐碱、耐磨无毒，具有较好的电气绝缘性，可提高涂膜的硬度、耐热性，但添加量不宜多，会造成挤出困难。

白炭黑莫氏硬度5.4-6，吸油量％-%,具有耐光、耐高温、耐酸、不耐碱特性，具有消光、防流挂和提高粉末涂料流动性的特点，添加量不宜过多，否则会造成挤出困难，常应用在耐热粉末涂料中。

3耐温颜料的选择

当温度高于℃，普通有机颜料会发生变色甚至分解，因此在耐热粉末涂料配方中只能选择无机颜料，如氧化铁黑、石墨等颜料，考虑抗变色性、涂层整体综合性能。

氧化铁黑和石墨是最佳的黑颜料，不仅具有较好的抗高温变色性，又不会影响涂层的机械性能，另外铝粉、不锈钢粉、铁粉也可以添加进配方涂膜的耐热性。

对于耐热粉末涂料，作为基料的树脂应具有较好的热稳定性，如果填料选择得当，可以大大提高涂膜的许多性能，不同的填料在涂层中所起的作用各有差异，单靠树脂或者填料是不能实现耐高温要求的。

另外，多种填料搭配，可得到综合性能最好的涂膜，如云母、滑石粉、空心微珠三者搭配可提高涂膜的抗开裂性。

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