一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法与流程

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1.本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法。

背景技术：

2.近年来，随着经济社会的快速发展，环境保护和低碳经济也越来越受到重视，节能降耗，降本增效，绿低碳转型成为企业健康可持续发展的必由之路。然而，传统的隔热保温涂料以提高气相孔隙率，降低导热系数和传导系数为主，隔热功能单一，易开裂，不能单层厚涂，附着力差，寿命段，耐温受限，吸湿性高，防腐性能差，隔热效果和涂装施工不尽如意。
3.为进一步改善传统隔热保温涂料存在的缺陷，助推企业实现高质量高效率的节能降耗，同时在延长设备使用寿命、保证生产工艺、创造工人安全适宜的工作环境等方面提供有效支撑，我公司经过长期研究实践，发明了本热障新型高温隔热保温涂料。

技术实现要素：

4.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案在于，提供一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法。
5.一种热障新型高温隔热保温涂料，其成分及其重量份数如下：陶瓷纤维50-80份；硅酸锂/硅酸钠水合物30-50份；高岭土5-10份；丙烯酸树脂5-10份；偶联剂0.2-0.8份；空心玻璃微珠25-35份；增稠剂1-2份。
6.所述的陶瓷纤维，主要成分为氧化铝、氧化镁、莫来石的一种或几种的纤维。
7.所述的硅酸纳/硅酸锂水合物制备方法，其步骤如下：先将总重量70%的硅酸钠、5%的硅酸锂混合搅拌，转速：500-700r/min，分散搅拌时长20-30分钟，再加入25%的等离子水，继续持续搅拌30分钟，所得溶液为硅酸钠/硅酸钾水合物。
8.所述高岭土为煅烧高岭土。
9.所述的丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂。
10.所述偶联剂为硅烷偶联剂。
11.所述的空心陶瓷微珠为氧化铝陶瓷微珠。
12.所述的增稠剂为水性碱溶胀增稠剂一种如上所述的热障新型高温隔热保温涂料的制备方法，步骤如下：
先将硅酸钠/硅酸钾水合物按照上述比例搅拌均匀，转速700r/min，持续搅拌时间20分钟以上，搅拌均匀后，再按上述比例加入偶联剂，持续700-1200r/min，持续搅拌20分钟，充分搅拌均匀后，再按上述比例加入定量陶瓷纤维、煅烧高岭土、水性丙烯酸乳液，并提高搅拌分散片转数至2000r/min以上，继续搅拌30分钟以上，充分搅拌均匀后降低分散片转数至200r/min以下，再加入定量的空心玻璃微珠，继续搅拌30分钟以上，搅拌均匀后让空心玻璃微珠充分悬浮在涂料中，并被充分润湿，接着再加入定量的增稠剂，充分搅拌20分钟以上，即制得热障新型高温隔热保温涂料。
13.本发明的优点和积极效果1. 本发明的热障新型高温隔热保温涂料耐温范围广，适用-60℃-1850℃工况，涂层更致密，具备更低导热系数，23℃时导热系数为0.03w/m.k，可高效阻隔热传导和屏蔽红外线的热辐射，降低热损耗，另一面，热障阻止热能在涂层内部的接触热传导，有效阻止热能传导，达到出的保温、保冷和隔热性能。同时，涂层还具备耐高温，耐火，耐水、防腐、绝缘、耐磨、施工方便、自然固化等优异性能。该涂料应用于工业生产中的热能设备、储能设备、高温管道、原油储罐、加热炉体、印染等工艺设备上，可发挥高效的隔热保温和保冷性能，实现高质量节能降耗，并可起到保护底材的作用，有效延长设备使用寿命、保证生产工艺以及安全生产、保障人身安全等方面均具备重要意义。
14.2. 本发明所采用的硅酸钠/硅酸锂水合物，具备复合硅酸盐的多功能特性，自然干燥成膜，也可加热固化成膜，与基体附着力出，导热系数低，以水为溶解绿健康，无毒零voc；与上述填料成膜形成饱和的空间热能屏蔽层，提供出的热屏障，降低与冷媒间的温差降低热辐射，同时阻止热能接触传导，提供出隔热保温与节能。同时，耐高温，耐明火，不惧高温氧原子氧化，表面硬度出，耐腐蚀，耐水且不可逆，延长底材寿命，降低维护成本和能源成本等。
15.3. 本发明所采用的陶瓷纤维为氧化铝或莫来石短粒径纤维，粒径8μm，熔点.1750-1850℃，导热系数：0.06-0.15w/m.k；8μm的超短纤维，可为涂层带来出的分散性和抗拉性能，同时在涂层厚涂时避免出现开裂；同时赋予涂层低热导，增强隔热保温，和热障性，且容重轻，减少涂层比重，耐高温，耐磨出。
16.4. 本发明所采用空心陶瓷微珠为氧化铝陶瓷微珠，抗压强度10mpa，可为高速分散和高压喷涂提供基础条件，粒径：25-60μm，不同粒径的微珠，微观下可弥补大粒径之间的空间，组成更均匀的空心陶瓷微珠热屏蔽层，为涂层提供更出的热障隔热保温性。熔点：2050℃，导热系数低，耐高温出，耐高温适用范围广，可覆盖大部分工业生产温度。
17.5. 本发明所采用的丙烯酸树脂为水性丙烯酸树脂，无毒环保，可为涂层提供粘结性，柔韧性，降低涂层固化后的脆性，微观下，高温后碳化反应生成结构网状体，增强涂层的热屏蔽性，有助提升涂层的保温和隔热性。
18.6. 本发明所采用的经过煅烧加工后的高岭土，呈现六边形晶体结构，折射率高，有助于提高涂层的对比率，其扁平性质可在涂料的流动性与流平性之间提供良好的平衡，扁平粒子也倾向于漆膜表面平行排列，可有效阻止水分的渗透，且容重较小，减轻设备承重。
具体实施方式
19.以下将结合实施例，对本发明做进一步说明。下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
20.实施例1一种热障新型高温隔热保温涂料，其组成组分及其重量份数如下：陶瓷纤维
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60份；硅酸锂/硅酸钠水合物
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40份；高岭土
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8份；丙烯酸树脂
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8份；偶联剂
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0.5份；空心玻璃微珠
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30份；增稠剂
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1.5份。
21.一种如上所述的热障新型高温隔热保温涂料的制备方法，步骤如下：先将硅酸钠/硅酸钾水合物按照上述比例搅拌均匀，转速700r/min，持续搅拌时间20分钟以上，搅拌均匀后，再按上述比例加入偶联剂，持续700-1200r/min，持续搅拌20分钟，充分搅拌均匀后，再按上述比例加入定量陶瓷纤维、煅烧高岭土、水性丙烯酸乳液，并提高搅拌分散片转数至2000r/min以上，继续搅拌30分钟以上，充分搅拌均匀后降低分散片转数至200r/min以下，再加入定量的空心玻璃微珠，继续搅拌30分钟以上，搅拌均匀后让空心玻璃微珠充分悬浮在涂料中，并被充分润湿，接着再加入定量的增稠剂，充分搅拌20分钟以上，即制得热障新型高温隔热保温涂料。
22.本发明热障新型高温隔热保温涂料的性能测试：将本发明的涂料采用喷涂的方法，均匀涂覆在经过喷砂等预处理的硬质合金板的一面，待涂层完全干燥固化后，测试涂层各项指标，如下表所示：表一关键指标涂料性质导热系数热阻值耐温范围测试得值单组分水性0.03w/m.k23℃28m2.k.w-1≤1850℃关键指标涂层厚度涂层硬度柔韧性抗折强度测试得值2-12mm7h≤1mm≤8mpa

技术特征：

1.一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，其成分及其重量份数如下：陶瓷纤维50-80份；硅酸锂/硅酸钠水合物30-50份；高岭土5-10份；丙烯酸树脂5-10份；偶联剂0.2-0.8份；空心玻璃微珠25-35份；增稠剂1-2份。2.根据权利要求1所述的一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，所述陶瓷纤维，主要成分为氧化铝、氧化镁和二氧化硅，粒径8μm，熔点1750-1850℃，导热系数0.06-0.15w/m.k。3.根据权利要求1所述的一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，所述硅酸锂/硅酸钠水合物，模数为3.5及以上，ph值11。4.根据权利要求1所述的一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，所述高岭土，为煅烧高岭土，主要成分为氧化铝和二氧化硅，目数1250目，熔点1780℃。5.根据权利要求1所述的一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，所述空心陶瓷微珠，为氧化铝陶瓷微孔，粒径25-65μm，熔点2050℃。6.根据权利要求1所述的一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，所述的硅酸纳/硅酸锂水合物制备方法，其步骤如下：先将总重量70%的硅酸钠、5%的硅酸锂混合搅拌，转速：500-700r/min，分散搅拌时长20-30分钟，再加入25%的等离子水，继续持续搅拌30分钟，所得溶液为硅酸钠/硅酸钾水合物。7.如权利要求1-6任一项所述的一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其特征在于，制备方法的步骤如下：先将硅酸钠/硅酸钾水合物按照上述比例搅拌均匀，转速700r/min，持续搅拌时间20分钟以上，搅拌均匀后，再按上述比例加入偶联剂，持续700-1200r/min，持续搅拌20分钟，充分搅拌均匀后，再按上述比例加入定量陶瓷纤维、煅烧高岭土、水性丙烯酸乳液，并提高搅拌分散片转数至2000r/min以上，继续搅拌30分钟以上，充分搅拌均匀后降低分散片转数至200r/min以下，再加入定量的空心玻璃微珠，继续搅拌30分钟以上，搅拌均匀后让空心玻璃微珠充分悬浮在涂料中，并被充分润湿，接着再加入定量的增稠剂，充分搅拌20分钟以上，即制得热障新型高温隔热保温涂料。

技术总结

本发明涉及一种热障新型高温隔热保温涂料及其制备方法，其成分及其重量份数如下：陶瓷纤维50-80份，硅酸锂/硅酸钠水合物30-50份，高岭土5-10份，丙烯酸树脂5-10份，偶联剂0.2-0.8份，空心玻璃微珠25-35份，增稠剂1-2份。本发明的热障新型高温隔热保温涂料耐温范围广，涂层更致密，具备更低导热系数，可高效阻止接触热传导和屏蔽红外线的热辐射，降低热损耗，降低能源成本，提升设备使用寿命。同时，涂层还具备防水、耐明火、防腐、绝缘、耐磨、附着力优、自然固化等优异性能。自然固化等优异性能。