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PPS 复合涂层的耐热性能研究

发布时间:2019/8/26 16:39:52阅读人次:1494

无机耐高温涂料是耐高温涂料最早发展起来的,经过多年的发展,越来越多的耐高温涂料类型被研究开发。但由于耐高温涂料对底材的附着力不够强,且涂层比较脆,机械性能不理想,涂料的使用对基材的表面处理要求较高等原因,导致大多数涂料在性能上仍然不能满足多样化设备的需求。PPS 作为目前使用温度最高的热塑性工程塑料之一,因其表现出优异的耐热性能,比如在温度为 200240℃时连续使用,高荷重热变形温度达 260℃以上,且机械性能在高温下不降低,在低于 400℃的空气和氮气中较稳定,基本无重量损失,使得其应用领域在不断地扩大。

耐热性 PPS 复合涂层的研究重点主要集中在基体进行改性,以综合多种树脂的优异性能。对耐热涂层提出的多功能化要求,一方面要求涂层具备一定的抗冷热急变性。樊占国等研制了 PTFE-PPIPTFE-PI PTFE-PPS-PI 三种复合涂料,所研制的涂层保持良好的力学性能,PPS 复合涂层耐冷热性能良好。乐天塑料有限公司开发出了 SGPPS-ZC104B 系列材料,研制的聚苯硫醚改性涂料,组分之间相容性好,制备的涂层不但耐腐蚀和抗磨损,而且耐高温,具有较高的热稳定性和较好的耐候性,可在液体-20160℃和空气-40260℃中长期使用,特别适用于冷热骤变的使用工况,应用范围广。另一方面要求涂层具备耐高温性能。

张爱波等研究的 PPS 复合涂层经高温 300℃、20 小时的处理在性能上没有显著变化。龚建彬等利用热重分析仪测试了制备的 Cu O/PPS 复合涂层的热性能,结果表明,与纯 PPS 涂层相比,Cu O 的添加提高了复合涂层的热稳定性,涂层热分解温度提高了 24℃,达到 536℃刘丹丹等制备了纯 PPSPPS/石墨和 PPS/Cr203三种涂料,经对涂膜的耐热性能研究发现,添加了石墨、Cr2O3Cu O 等填料的复合涂层的耐热性明显高于纯 PPS 涂料。

金属及其合金的腐蚀问题一直是腐蚀与防护界所关注的焦点,特别是运行于苛刻腐蚀环境下的化工设备的腐蚀损耗,给工业经济带来了巨大的损失。金属设备防腐蚀最有效、最直接、最常用的方法之一就是在金属表面涂敷一层防腐涂料,杜绝基体与腐蚀介质的接触。其中,PPS 作为聚合物材料具有优异的综合性能,优良的耐腐蚀性和耐高低温,并与金属基材结合性能优异等特性,在涂料中用作主要组分制备防腐涂料具有良好的耐腐蚀性能。

将具有优良的耐腐蚀性和耐热等优异特性的氟树脂与聚苯硫醚共混改性,可以提高涂层的结合强度,充分发挥其优异的耐腐蚀性。朱立群等在循环模拟地热水中通过交流阻抗的测试方法研究 PPS/FEP 涂层,通过 30 天的实验观察,涂层与基材表面无腐蚀、起泡或脱离现象,所制复合涂层对基材具有较好的防腐保护作用。李小荣等也对 FEP/PPS 复合涂层进行了研究,实验验证 FEPPPS 复合涂层具备优异的耐腐蚀性。

填料作为添加剂,在提高涂层的耐腐性能中同样发挥不可替代的作用,在 PPS复合涂层中添加填料能够提高涂层抗腐蚀介质渗透的能力。秦珊等在 PPS/PTFE 涂层中添加蒙脱土(MMT),研究 MMT 对复合涂层的抗腐蚀性能影响,发现 MMT的添加能够提高复合涂层的防腐性能。张而耕等通过选择不同的表面活性剂制备PPS/Si O2纳米复合涂层,研究发现,复合涂层在硬度、耐磨性、耐冲击性和结合强度等性能方面都比普通涂层有很大的提高。因而选择合适的填料填充到 PPS 中或者其它树脂改性是今后的研究方向。