低熔点玻璃粉在炉具耐火涂层的应用

2021-07-30 17:19:43 sunadmin 1



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常用的炉具有燃料炉具和电炉具,如:  燃气炉、煤气炉、光波炉、微波炉、电磁炉、电陶炉等。以家用燃气灶为例,由灶面、火盖、炉头、炉架、阀体、控制部件、管道等组成。其中,灶面、火盖、炉头、炉架都有耐高温的要求,对于这些构件表面涂层的性能要求如下:


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【炉具耐高温涂层的解决方案】


家用炉具通常会接触到高温、水、油、调料、洗涤剂等环境,容易产生氧化、腐蚀、生锈等现象。因此这方面的涂层需要有耐高温、防氧化、耐腐蚀、耐水、耐磨、抗划伤、附着力好等性能,而且用于家庭装饰需要有良好的外观装饰性。


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常用的耐高温涂料有:


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炉具防护涂层的涂装方案:


由上表可知,炉具零构件上的涂层,在阀体、旋钮、炉脚、点火装置等不不需要接触高温的地方,可使用普通非高温涂料涂装;

在灶面、外壳等接触温度不高的地方,可使用有机硅涂料、水性陶瓷涂料进行涂装;在火盖、炉头、炉架等需要接触高温的地方,需要使用水性无机涂料来进行防护涂装。


以家用燃气灶为例,使用以下涂装方案:


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【低熔点玻璃粉在炉具耐高温涂层的应用】


以有机树脂为成膜物的涂层,耐温性能都不会太高,原因是有机树脂通常在200℃以上开始黄变,250℃以上开始分解,350-500℃大量分解,涂层失去强度,产生黄变、焦化、起皮、燃烧、粉化等现象。


在有机硅涂料中加入低熔点玻璃粉(始融温度在400℃-450℃),可以在有机硅树脂大量分解的温度区间(350-500℃)内,接替有机硅树脂熔融成膜,达到二次成膜的作用。


同时,熔融成膜的低熔点玻璃粉可以隔绝氧气,防止有机硅树脂被进一步氧化分解,维持漆膜的力学强度,保护底材不受腐蚀。


加入低熔点玻璃粉后的有机硅涂料,其耐温性能可以提高到400-600℃,甚至更高。


另一种应用是以低熔点玻璃粉为主要成膜物,加入色料、填料、助剂、水等材料调成涂料,施工后在高温下烧结成型,形成一层膨胀与基材匹配,颜色可调,抗氧化、抗还原、耐酸碱及超耐候的保护层。


【低熔点玻璃粉应用机理】


利用低熔点玻璃粉高温受热熔融,但有高粘度的物理特点,在玻璃、金属、陶瓷等基材表面涂层原料里预先加入匹配温度的低熔点玻璃粉,经高温熔融产生以下机理结果:


1、部分低熔点玻璃粉受热熔融与基材封接形成保护层;


2、部分与助剂树脂的自由基发生反应形成难熔物质,并提高涂层韧性;


3、部分降温后形成无机玻璃状隔氧层保护基材,提高基材的力学相关性能;


4、部分降温后形成无机玻璃状导热层与封接的部分将热量高速导走。


并最终在基材表面形成一层膨胀与基材匹配,颜色可调,抗氧化、抗还原、耐酸碱及超耐候的保护层。


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低熔点玻璃粉在炉具耐高温涂层的应用案例:


1、有机硅耐高温涂料的配方


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2、有机硅耐高温涂料的生产工艺


(1)加入有机硅树脂、氨基树脂、环氧树脂和溶剂,低速搅拌均匀;


(2)投入分散剂、润湿剂、消泡剂,低速混合均匀;


(3)一边搅拌一边加入铜铬黑、填料、云母粉/铝粉,中高速分散10-20分钟;


(4)视细度要求进一步使用三辊机、砂磨机等进行精细研磨;


(5)研磨合格后调整粘度,包装。


3、水性无机耐高温涂料的配方


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4、水性无机耐高温涂料的生产工艺


(1)加入树脂、水、分散剂、润湿剂、消泡剂和甘油,慢速搅拌均匀;

(2)低速搅拌下加入低熔点玻璃粉、颜料、填料,中高速分散;

(3)视细度要求进一步使用三辊机、砂磨机等进行精细研磨;

(4)研磨合格后调整粘度,包装。


注意事项:


(1)建议使用耐磨锆/铝衬非金属材质生产设备生产,避免金属磨耗与色料还原反应变色。


(2)采用物料浸润节点面分三个阶段不同速度搅拌。


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(3)如需更细产品可用砂磨机透过介质级配与增加研磨时间获得。


(4)工艺过程之消泡可选用真空、过网、辊机、超声波及助剂等方式。


(5)产品粘稠度、触变及防沉之功能,生产时视粘度、流平、爽滑和促变等功能届时指标实时微调。


炉具耐高温涂料使用工艺


1、有机硅耐高温涂料


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2、水性无机耐高温涂料


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小  结:

低熔点玻璃粉在炉具耐高温涂层上应用,利用其高温受热熔融,但有高粘度的物理特点,可以明显提高涂层在高温环境的耐高温、抗氧化、耐腐蚀性能,最终在基材表面形成一层膨胀与基材匹配,颜色可调,抗氧化、抗还原、耐酸碱及超耐候的保护层。



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