300℃～800℃多變色不可逆示溫塗料的製作方法

2023-06-13 22:40:46

專利名稱：：300℃～800℃多變色不可逆示溫塗料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於動態運轉部件及大面積溫度場的測溫塗料，特別是一種測溫範圍在300°C80(TC之間的多變色不可逆示溫塗料。
背景技術：
：多變色不可逆示溫塗料是一種能在某一溫度區間內呈現不同顏色從而指示溫度的塗料，具有大面積場測溫功能，記憶最高溫度，在測溫過程中，不會破壞物體表面形狀，不影響氣流狀態，使用方便，測量結果直觀等特點，主要應用於飛機發動機燃燒室、渦輪外環導向葉片、加力擴散器等部件的測溫，另外也用於其他機車的發動機、燃燒爐等動態及大面積溫度場的測溫。目前，國外多變色不可逆示溫塗料的產品主要以羅-羅公司生產多變色不可逆示溫塗料為代表，性能處於世界先進水平，但在示溫點方面存在某些溫區太寬，精度不好的缺點。我國現有SW-M多變色不可逆示溫塗料系列8個品種，但存在示溫誤差大，應答時間長，色差不明顯等缺點。並且，國內現有的多變色不可逆示溫塗料大多是上世紀70年代末至80年代初研製的，由於原材料的變化造成產品質量不穩定，部分產品已無法生產，與國外相比，國內的多變色不可逆示溫塗料性能上存在很大的差距。
發明內容本發明的目的是提供一種高精度、寬溫區、變色靈敏性和準確性高的30(TC800°C多變色不可逆示溫塗料。本發明的技術要點是以耐溫性好的有機矽改性環氧樹脂為基料，提供良好的塗膜機械性能；以經過處理的熱變色顏料和填料，並配合有機顏料和釉上陶瓷顏料，提供良好的熱變色性能。矽酸鹽填料的加入，使得塗膜在高溫條件下保持良好的成膜性能；釉上陶瓷顏料的加入，一方面給塗膜提供一定強度，另一方面提供了一種對比色料；有機顏料的加入，為塗膜提供了低溫變色的能力。助劑的加入，主要是為了提高顏料的潤溼分散性；含氨基的矽烷固化劑一方面可以保證塗膜的常溫固化，另一方面保證了塗膜的高溫穩定性。本發明300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料的基本組成(按質量份數，下同)是基料35.0%45.0%酞菁類有機顏料1.5%2.0%複合型熱變色顏料14.0%20.0%陶瓷釉上顏料5.0%10.0%填料7.0%12.0%助齊[J1.5%2.0%溶劑15.0%20.0%固化劑5.0%10.0%本發明300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料中的有機矽改性環氧樹脂的基本組成是有機矽改性環氧樹脂的合成工藝是將用環己酮溶解好的環氧樹脂601加入到三口反應瓶，加入三分之一的用環己酮溶解好的矽中間體6018和鈦酸正丁酯，攪拌升溫，待回流時開始滴加剩餘矽中間體6018,90分鐘滴完，保溫反應3小時後測膠化點達到3分鐘以下後冷卻出料。本發明30(TC80(TC多變色不可逆示溫塗料中的酞菁類有機顏料的基本組成是酞菁藍G50%55%酞菁藍GB25%33%酞菁綠10%15%本發明300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料中的無機複合型熱變色顏料的基本化學組成是PbxCr3yCd2y04x—!Co2z(NH2)z—JP03)z，其中鉻含量30%40%鈷含量2%5%鎘含量20%30%本發明300°C-800°C多變色不可逆示溫塗料中的陶瓷釉上顏料的基本組成是釉上陶瓷紅75%85%釉上果綠15%25%本發明300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料中填料的基本組成是玻璃粉10%-16%滑石粉18%-24%高嶺土15%-22%氧化鎂10%-16%氧化f丐7%-12%本發明3oo°c-so(rc多變色不可逆示溫塗料中的助劑的基本組成是有機矽偶聯劑KH55045%-55%分散劑畢克104S45%-55%本發明3oo°c-so(rc多變色不可逆示溫塗料中的溶劑是二甲苯。本發明300°C_8001:多變色不可逆示溫塗料中的固化劑是質量份為60X的TDI三聚體。本發明300°C-80(TC多變色不可逆示溫塗料的生產工藝(1)填料的預處理將按配比量稱好的填料混合，加入一定量的溶劑和有機矽偶聯劑，攪拌30分鐘，放置60分鐘，備用；(2)稱料及預混合按配比準確稱量基料、酞菁類有機顏料、溶劑和助劑並混合，矽中間體6018環氧樹脂601環己酮鈦酸正丁酯0.01%0.03%45%55%4加入經處理的填料漿和無機複合型熱變色顏料攪拌均勻成混料；(3)研磨分散將混料用研磨設備進一步研磨分散，用刮板細度計控制細度至25iim以下，過濾，密封罐包裝。(4)固化劑單獨包裝本發明的效果本發明是以合成的有機矽改性環氧樹脂為基料，以酞菁類有機顏料、經預處理的無機複合型熱變色顏料和填料及釉上陶瓷顏料組成熱變色顏填料，與助劑、固化劑配合構成的多變色不可逆示溫塗料，具有以下明顯效果平均示溫間隔為45t:，示溫範圍500°C，應答時間在3分鐘以內，示溫誤差為±5°C-10°C，可以人工方便判讀溫度。本發明的性能表-l300°C-SO(TC多變色不可逆示溫塗料的示溫性能tableseeoriginaldocumentpage5(2)基本性能表-2300°C-80(TC多變色不可逆示溫塗料的基本性能tableseeoriginaldocumentpage5(3)示溫點及色度值表-3300°C-SO(TC多變色不可逆示溫塗料示溫點及色度值tableseeoriginaldocumentpage6附圖-1為300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料示溫色板。具體實施例方式有機矽改性環氧樹脂及製備將環氧樹脂300g溶於環己酮300g，加入到三口反應瓶；將矽中間體180g溶於環己酮250g，取矽中間體/環己酮溶液150g加入到三口反應瓶；鈦酸正丁酯O.Olg加入到1500ml三口反應瓶，攪拌升溫，待回流時開始滴加剩餘矽中間體/環己酮溶液，90分鐘滴完，保溫反應3小時後測膠化點達到3分鐘以下後冷卻出料，得有機矽改性環氧樹脂。實施例1:塗料配方為甲組份有機矽改性環氧樹脂液40.Og酞菁藍GB0.9g酞菁藍G0.5g酞菁綠0.3g複合型熱變色顏料15.Og釉上陶瓷紅5.了g釉上果綠"g玻璃粉1.lg滑石粉高嶺土l.了g氧化鎂l.Og氧化鈣1.2g有機矽偶聯劑KH550l.Og分散劑104Sl.Og二甲苯20.0g乙組份60%TDI三聚體液8.0g甲組份稱取玻璃粉1.lg，滑石粉1.4g，高嶺土1.7g，氧化鎂1.0g和氧化鈣1.2g混合，加入二甲苯10.0g和有機矽偶聯劑KH5501.0g，攪拌30分鐘，放置60分鐘後，倒入混料桶。按塗料配方稱取其他物料，加入混料桶，攪拌均勻後，用錐形磨進行研磨分散，細度至30微米以下後，過濾包裝。乙組份直接包裝。實施例2塗料配方為甲組份有機矽改性環氧樹脂液45.Og酞菁藍GBO.了g酞菁藍G0.5g酞菁綠0.複合型熱變色顏料20.Og釉上陶瓷紅5.Og釉上果綠1.2g玻璃粉1.3g滑石粉1.5g高嶺土1.2g氧化鎂0.氧化鈣1.lg有機矽偶聯劑KH5500.8g分散劑薩0』g二甲苯18.Og乙組份60%TDI三聚體液8.甲組份按配方稱取玻璃粉，滑石粉，高嶺土，氧化鎂和氧化鈣混合，加入二甲苯10.Og和有機矽偶聯劑KH5500.8g，攪拌30分鐘，放置60分鐘後，倒入混料桶。按塗料配方稱取其他物料，加入混料桶，攪拌均勻後，用錐形磨進行研磨分散，細度至30微米以下後，過濾包裝。實施例3塗料配方為甲組份有機矽改性環氧樹脂液45.Og酞菁藍GBl.Og酞菁藍G0.5g酞菁綠0.複合型熱變色顏料19.0g釉上陶瓷紅5.2g釉上果綠"g玻璃粉l.Og滑石粉l.了g高嶺土l.Og氧化鎂1.2g氧化鈣1.3g有機矽偶聯劑KH550l.Og分散劑104S0.二甲苯20.0g乙組份60%TDI三聚體液8.製備甲組份，按配方稱取玻璃粉，滑石粉，高嶺土，氧化鎂和氧化鈣混合，加入二甲苯10.0g和有機矽偶聯劑KH5500.8g，攪拌30分鐘，放置60分鐘後，倒入混料桶。按塗料配方稱取其他物料，加入混料桶，攪拌均勻後，用錐形磨進行研磨分散，細度至30微米以下後，過濾包裝。乙組份直接包裝。權利要求一種300℃～800℃多變色不可逆示溫塗料，其特徵是該塗料中含有下列按質量百分數計算含量的組分基料35.0％～45.0％酞菁類有機顏料1.5％～2.0％複合型熱變色顏料14.0％～20.0％陶瓷釉上顏料5.0％～10.0％填料7.0％～12.0％助劑1.5％～2.0％溶劑15.0％～20.0％固化劑5.0％～10.0％2.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的基料是質量份為50%的有機矽改性環氧樹脂。3.根據權利要求2所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料中的有機矽改性環氧樹脂，其特徵在於是由道康寧公司出品的含矽羥基的矽中間體(6018型)與環氧樹脂(601型)經縮合而成，基本組成如下矽中間體601816.0%22.0%環氧樹脂60128.0%34.%環己酮45.0%55.0%鈦酸正丁酯0.01%0.03%4.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的酞菁類有機顏料組成為酞菁藍G50X55X、酞菁藍GB25%33%，酞菁綠10%15%。5.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的無機複合型熱變色顏料化學組成為PbxCr3yCd2y04x—工Co2z(NH2)z—工(PO丄，其中鉻含量30%40%，鈷含量2%5%，鎘含量20%30%。6.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的陶瓷釉上顏料組成為釉上陶瓷紅75%85%，釉上果綠15%25%。7.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的填料組成為玻璃粉12%20%、滑石粉18%26%、高嶺土15%23%、氧化鎂10%18%、氧化|丐7%15%。8.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的助劑組成是有機矽偶聯劑(KH550)45%55%，分散劑(畢克104S)45%55%。9.根據權利要求1所述的300°C80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的溶劑是二甲苯。10.根據權利要求1所述的30(TC80(TC多變色不可逆示溫塗料，其特徵在於所述的固化劑是質量份為60%的TDI三聚體。全文摘要一種300℃～800℃多變色不可逆示溫塗料，由有機矽改性環氧樹脂為基料，及酞菁類有機顏料、複合型熱變色顏料、填料、助劑、固化劑和溶劑組成。本示溫塗料主要用於動態運轉部件及大面積溫度場的測溫，塗料儲存穩定性好，使用方便，塗膜具有良好的機械性能，變色靈敏，色差明顯和精度高等特點。文檔編號C09D5/26GK101760111SQ20091021941公開日2010年6月30日申請日期2009年11月30日優先權日2009年11月30日發明者侯宴賓,劉正堂,秦瑞申請人:北方塗料工業研究設計院