汽车排气管专用耐高温有机硅/环氧树脂粉末涂料的研究
2.2 不同有机硅树脂与环氧树脂用量对耐高温粉末涂料性能的影响
按照1.3.3的步骤制备粉末涂料，在固化温度为230℃、固化时间为30min和其他组分质量不变的条件下，改变有机硅树脂与环氧树脂用量，涂层在600℃的高温烘烤1h的条件下，测试结果如表4。
硅氧键（Si一O）的键能是425kJ/mol,而碳氧键（C一O）的键能为351kJ/mol，碳碳键（C一C）的键能为345kJ/mol,所以有机硅树脂更适合制造耐高温粉末涂料。因市场上的耐高温粉末涂料以砂纹类为主，环氧树脂与有机硅树脂的相容性较差，所以会形成砂纹，且可降低生产成本，所以本文中加入环氧树脂。
由表4可得，所有涂层在未高温烘烤前，涂层的机械性能良好，耐冲击和附着力皆满足应用需求；但在高温烘烤后，随着环氧树脂用量的增加，涂层的热损失也随之增加，且热损失仅比相对配方中环氧树脂含量高1~2个百分点，所以可以肯定环氧树脂在高温条件下，全部损失：当有机硅树脂的用量高于45％以上时，涂层的耐高温性能和涂层机械性能良好，烘烤前后的色差ΔE<2，完全可以满足市场需求；当有机硅树脂的用量低于45％（质量分数，后同）时，涂层烘烤之后，热损失太大，导致涂层的机械性能太差，涂层触碰之下就会掉落，且涂层颜色由黑色变成灰红色。所以接下来的实验有机硅树脂和环氧树脂的用量比例固定在45:15。
2.3 含硼玻璃粉用量对涂层耐高温性能的影响
经对比后，发现含硼玻璃粉的性价比和性能更适合耐高温粉末涂料，所以本文使用含硼玻璃粉。不同含硼玻璃粉用量对涂层性能的影响如表5所示。


由表5可得，随着含硼玻璃粉用量的增加，涂层的热损失随之降低，而涂层的机械性能，随之升高而后降低。当含硼玻璃粉的用量为5％时，热损失虽为17.38％，但涂层性能较差：随着用量的增加，涂层的机械性能和热损失均逐渐降低；当用量高于13％时，涂层的热损失虽在降低，但涂层机械性能较差。低熔点的含硼玻璃粉在高温下融化，具有一定的黏结作用，但用量较少时，黏结效果不明显，如果用量太多，则涂层韧性不足，机械性有所降低。综合考虑含硼玻璃粉用量10％（质量分数）。
2.4 滑石粉用量对涂层性能的影响
滑石粉呈片层结构，具有较好的高温下涂层防开裂性能，片层机构可以给予涂层一定的耐冲击性，且层间的范德华力较弱，所以加入适量的滑石粉有利于提高涂层的机械性能。不同滑石粉用量对涂层性能的影响如表6所示。


从表6可得，随着滑石粉用量的增加，热损失也逐步增加，这是由于滑石粉中含有结合水，所以用量越多，涂层的热损失越大：涂层的表观性能随着用量的增加呈先升高后降低的趋势，所以接下来的实验选择用量为3％（质量分数）。
文/吕映1，卜庆朋2，汪小强2，潘建良2