[发明专利]纤维增强耐高温隔热保温陶瓷涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种涂料，尤其涉及一种纤维增强耐高温隔热保温陶瓷涂料及其制备方法，属于保温材料领域。

背景技术

目前国内外耐高温的隔热保温涂料很多，应用于高温设备(场所)的隔热涂料一种是以有机树脂为基料，填加无机隔热填料制成的有机-无机复合涂料，一般耐温范围在300℃以下，这类涂料质软、有弹性或韧性。一种是无机类涂料，可耐400℃～1300℃的高温，这类涂料几乎都是刚性硬质的，几乎没有韧性，涂膜硬而脆，涂层机械性能差，易龟裂、粉化、剥落。如果用于高温的管道的保温隔热，尤其管道需机械联接时，有机-无机复合涂层虽有韧性但因耐温性能差不适合，无机涂层虽能耐高温但因涂膜的脆性，无法承受机械强大的剪切力而遭到破坏。 

发明内容

本发明所在解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种新型的纤维增强的可长期在400～1200℃环境下使用，并具有涂层表面强度高、可承受强大的机械剪切力的隔热保温陶瓷涂料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术途径来实现：

涂料采用以下组分及配比：

成膜物质30～50%，耐高温填料30～40%，中空微珠10～15%，隔热纤维2～10%，助剂及溶剂2～8%。

所述的成膜物质，具体选自环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、无机耐高温胶之一或两种物质的组合。

所述的耐高温填料为钛白粉、硅酸铝、膨润土、滑石粉、高岭土、重钙、云母粉、气相二氧化硅粉、氧化锆、氧化锌、氧化铝、膨胀珍珠岩、蛭石粉、硅藻土中几种物质的组合。

所述的中空陶瓷微珠为空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠之一，颗粒直径要求在0.01-400微米范围内。

所述的隔热纤维为碳纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、硅酸铝纤维棉中一种或几种物质的组合。

所述的助剂及溶剂为分散剂、消泡剂、增稠剂、多功能调节剂、偶联剂、稀释剂。其中分散剂为SN-DISPERSANT5027聚羧酸钠盐型分散剂，消泡剂为GEORGE G7硅酮类消泡剂，增稠剂为S-936改性碱溶胀型增稠剂，多功能调节剂为AMP-5多功能助剂，偶联剂为N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，稀释剂为环氧氯丙烷。以上助剂均可在市场中买到，其规格符合化工标准。

本发明的纤维增强耐高温隔热保温陶瓷涂料的制备方法如下：

（1）按比例将各种分散剂、消泡剂加入到反应釜中混合，搅拌均匀；

（2）按比例将各种耐高温填料加入到反应釜中，高速搅拌，同时加入偶联剂，搅拌均匀，制成料浆；加入多功能调节剂，调节料浆pH值为8～10；

（3）在料浆中加入纤维，高速搅拌和蓝式研磨，使纤维在料浆中均匀分散；

加入成膜物质，加入偶联剂、稀释剂或增稠剂，调整料浆至合适的粘稠度；

（4）加入中空微珠，低速搅拌，混合均匀，制得纤维增强耐高温隔热保温陶瓷涂料。

本发明具有如下优点：

1、本发明纤维增强耐高温隔热保温陶瓷涂料，采用隔热纤维作为增强物质，当涂料在混合时一部分纤维呈分散状态对涂层起增强作用，另一部分形成团状，由于纤维本身导热系数低，所以当热流遇到团状的纤维时，在涂层中会出现分流，使热流在涂层中的传递路径就长并就复杂，导致涂层的传热性能下降，可以有效地阻隔热的传导。涂层的导热系数为0.0057W/M.K。

2、本发明采用独特的成膜物质，使涂料的结合力可达2500牛顿以上，而且一次成型厚度可达4～6mm，且涂层表面强度高，可承受强大的机械剪切力。

3、本发明以中空微珠作为隔热填料，由于空心微珠具有中空体轻、热容量低，导热系数小，能够强烈地反射光波，可在涂层内形成真空腔体群；金红石型钛白粉也具有对可见光所有波长强烈的散射作用；而云母粉和滑石粉可形成层状的物质，同时选用了硅酸铝及高岭土作为填充料，可夹在空心微珠的间隙中。这些填料在300℃以上形成涂层时，涂层发生物理、化学变化，形成很多微小的蜂窝结构，蜂窝内处于真空或半真空状态，阻挡热分子的流动，从而构成了理想的热屏障层。

本发明纤维增强耐高温隔热保温陶瓷涂料应用范围广泛，可用于热力输送管道的保温、冶金用各种高温炉体、高温阀门，石油采油的热蒸汽注汽管、化工行业的高温液体传输管道等。尤其适用于需抵抗强大机械剪切力与抗冲击力的场所。

具体实施方式

实施例1

1、按下述重量比称取各原料：