船舶管系是船舶输送和排放气液的渠道，管系数量庞大，贯穿于各个舱室之间，其中热力管道是船舶管系中所处环境较为恶劣的部位，并且部分热力管道长期处于高温和海水、雨水、海洋大气环境中，腐蚀问题尤为突出。针对热力管道外壁高温氧化腐蚀问题，行之有效的方法就是涂覆抗氧化涂层保护。目前市场上耐高温涂料主要有无机耐高温涂料和有机耐高温涂料两大类。其中，无机耐高温涂料主要有陶瓷涂料、硅酸盐类涂料、磷酸盐类涂料和富锌底漆等; 有机耐高温涂料主要有氟树脂涂料、杂环聚合物涂料和有机硅耐高温涂料等。以硅氧键为主体的有机硅树脂，由于硅氧键的键能高( 443． 7 kJ·mol － 1 ) ，离子化倾向高( 51%) 。Si-C 键键能比C-C 键键能低，但在Si-C中可以形成dπ-pπ 配健，使体系的能量下降，树脂的热氧化稳定性提高。而且Si 原子上连接的基团受热氧化后生成更加稳定的Si-O-Si 键，在有机硅高聚物表面生成了富含Si-O-Si 键的稳定保护层，减轻了对高聚物内部的影响，因此有机硅树脂具有较高的耐温性能，常用于耐高温涂料的树脂基料。有机硅树脂或改性有机硅树脂，添加耐温颜、填料制备的有机硅耐热涂料具有良好的施工性能、涂膜物理化学性能及耐热性能，因而得到了广泛应用。

本研究以改性有机硅树脂为基料，搭配适量的耐热颜料、填料、助剂、溶剂等，通过配方设计、性能检测，研制出一种船舶管道外壁用耐600 ℃高温的有机硅耐高温防腐涂料。
 

1 试验部分

1. 1 原材料

改性有机硅树脂、不同熔点的玻璃料、云母氧化铁红、云母氧化铁灰、锌铁黄、氧化铝粉、其他耐热颜料、填料、分散剂、溶剂、消泡剂、马口铁板、钢板等。

1. 2 仪器设备

高速分散机、马弗炉、有气喷涂设备、磁性测厚仪、铁钳、密度杯、斯托默粘度计、流挂计、盐雾试验箱、紫外老化试验箱、三维视频仪等。

1. 3 试验过程

1. 3. 1 树脂的筛选

本研究共对改性有机硅1、改性有机硅2、改性有机硅3、改性有机硅4、有机硅1 和有机硅2这5 种树脂进行筛选。分别对这五种树脂进行热失重分析，筛选出改性有机硅2 作为耐热涂料的基料。

1. 3. 2 耐热颜、填料的筛选

无机硅粉、熔制玻璃粉、铝粉、氧化铝粉都为无机填料，具有良好的耐热性能，可以作为耐热填料使用，本项目从耐热性能、吸油量、密度及价格等对颜填料进行对比，筛选出适合的耐热颜、填料。

1. 3. 3 配方设计和筛选

以改性有机硅2 作为树脂基料，加入筛选出的耐热颜填料，进行涂料PVC( 颜、填料体积浓度) 的计算，助剂、溶剂用量的确定，编制配方，制备样板，进行650 ℃下耐温性能测试，并观察涂层样板表面状况，采用斯托默粘度计测定涂料粘度，密度杯测定涂料密度，流挂计测定涂料流挂性，初步确定配方，编号为725-GW-37。

1. 3. 4 制备工艺

将改性有机硅树脂、分散剂、消泡剂按配方量准确称量加入料桶，并加入部分溶剂，用高速分散机低速搅拌15 min，分散均匀后再按照先轻后重、先少后多的原则加入颜料、填料，高速( 1 200 ～ 1 500 r /min) 搅拌30 min，分散均匀后再研磨2 h 至涂料细度40 μm 以下，用剩余溶剂调整粘度到合适的范围，检测粘度，合格后过滤、出料、包装。

1. 4 性能检测

制备编号为725 -GW-37 耐600 ℃ 高温的有机硅耐高温防腐涂料，采用有气喷涂装置将其喷涂在喷砂处理过钢板上，测试涂层的耐高温性、力学性能、理化性能和耐海洋环境性能。
 

2 结果与讨论

2. 1 树脂的筛选

树脂是影响耐热涂料的关键因素之一。不同的有机硅分子结构，耐热性能有所差别。本文选择了5 种有机硅树脂进行耐热性能分析。采用TGA 对改性有机硅1、改性有机硅2、改性有机硅3、改性有机硅4、有机硅1 和有机硅2这5 种树脂分别进行热失重分析，结果如图1。

从表1 可以看出硅粉、玻璃粉、云母粉、三聚磷酸铝的耐温性较差，低于650 ℃，锰铁黑、云母粉、环氧铁红密度大易沉淀，氧化铁红在高温状态下变色，因此本研究初步筛选出锌铁黄、实心陶瓷微珠、高岭土、氧化铝、不同熔点的熔制玻璃料、磷酸锌和云母氧化铁红、云母氧化铁灰进行下阶段试验。