本文是针对于石油化工的热流管道传输、交通运输的发动机缸体、排气管的隔热保护、飞行器的弹头、弹体内、外表面的防热保护、发动机燃烧室衬里防热保护以及地面设施防热保护等隔热保温问题,选择隔热骨料及无机矿物填料为主要填充物,添加增强纤维及固化剂,制备以无机胶粘剂为基料的无机隔热保温涂料及以环氧树脂为基料的复合隔热保温涂料,考察了固化剂、增强纤维及分散剂对以无机胶粘剂为基料的涂料性能的影响,考察了单种骨料或填料及多种复合骨填料对导热系数的影响,确定涂料的最佳配方。
考察了填料用量、固化剂用量及温度对以环氧树脂(E44)为基料的涂料性能影响,确定涂料的最佳配方。采用差示扫描量热法(DSC)对涂料的等温固化过程进行了分析；并通过动态升温DSC法和红外光谱法(FTIR)来探讨其固化机理。结果表明：在无机隔热保温涂料中,以多种骨料与填料复合时,其隔热保温效果更好,骨料与填料的体积比为3：5时,隔热效果最佳。该涂料的最佳配方为：无机胶粘剂65%、陶瓷纤维6.5%、无机复合骨填料20%、氟硅酸钠固化剂1.3%、助剂7%。
在环氧树脂隔热保温涂料中,最佳配方为：环氧树脂54%、无机复合填料27%、T31固化剂10.8%、助剂8.2%。该涂料的等温固化反应过程符合Kamal模型,总反应级数m+n为1.3～2.14。两个固化反应速率常数均随温度的升高而增大,其对应的表观活化能分别为Ea2=90.kJ/mol和Ea3=68.kJ/mol,指前因子分别为A2=6.×s-1和A3=6.×s-1。该涂料的固化反应动力学方程为da/dt=[6.52]×exp(./T)+6.×exp(-./T)a0.](1-a)1.。
其固化反应分两步,第一步是环氧基与伯胺、仲胺的加成反应；第二步是环氧基与酚羟基、醇羟基进行醚化反应。两种涂料的表面形貌及微观结构分析表明：涂层表面致密,涂层内部是疏松多孔的层状和网状结构,涂层孔隙率高,具有良好的隔热保温效果。
涂料的性能测试结果表明：涂料的初始粘度约为Pa·s，pH值6~8，涂层的附着力等级为1~2级，显微硬度接近HV，涂料的导热系数为0.~0.W/(m·K)。