[发明专利]硅酸盐系无机水性高温耐热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于有较高热辐射热源的物体表面，提供有效安全防护的无机耐热高温涂料，具体涉及硅酸盐系无机水性高温耐热涂料及其制备方法。 

背景技术

高温涂料涂刷于物体表面，能对被涂物体进行有效的防护。上述 耐热高温涂料早期就有研究，并一直持续至今。一直以来，提高硅胶 耐热涂料的耐热性能的方法有：(1)提高硅胶树脂的耐热性能；(2) 采用低熔点玻璃料；(3)使用无机颜料。但是，由于硅橡胶耐热涂料使用的硅系树脂的价格偏高，且耐热度局限于300～500℃范围之间， 因此无法满足有更高耐热要求的现实需要。 

粘土以及各种天然矿物质经粉碎混炼，配以胶体及溶胶制成的涂 料总称为陶瓷涂料，它在一定程度上可以满足耐热要求。但是，由于该涂料大多以双组份两液型生产，使用前需要混合调剂，并要求掌握有效的使用时间。具体使用中，作为一般的消费者很难正确掌握有效的使用时间，管理不好就会因液体物理性质的变化产生不良的使用后果该涂料与硅系耐热涂料一样，在价格构成上都偏高，因此在一定程度上限制了普及推广使用。 

硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂等液体硅酸盐作为水溶性液体，无挥发性有机化合物质的产生，与现有硅系树脂及石油化学系有机高分子涂料相比价格低廉，且具有优秀的耐热与不燃性能。应用此材料制作的 粘合剂与特殊涂剂，作为环保产品成本较低，具有普及推广的价值。涂料的干燥硬化一般是在常温下进行的，将液体硅酸盐应用到普通涂料的制作中，会因水分溶胀和浸透，涂料涂膜会出现耐水性差的致命 弱点，这也是该溶液不能广泛应用到涂料制作上的重要因素。目前为止，硅酸盐溶液在涂料中的应用，大多局限于对部分涂料特性的改质上。 

发明内容

本发明的目的在于提供硅酸盐系无机水性高温耐热涂料及其制备方法，提高耐热涂料的耐热温度，解决涂料涂膜耐水性差的缺陷，且做到低成本、无毒、环保。 

为实现上述目的，本发明提供一种硅酸盐系无机水性高温耐热涂料，由多种原料混合而成；所述原料包括：液体硅酸盐40～50质量份， 去离子水10～15质量份，烷氧基硅烷2～5质量份，硅溶胶2～6质量份， 气凝胶0.1～1质量份，磷酸铝3～10质量份，五氧化二磷/氧化铝混合 物5～15质量份，耐高温填充剂3～7质量份，耐高温无机颜料10～15 质量份，湿润剂1～3质量份。 

优选的，所述液体硅酸盐由液体硅酸钠、液体硅酸钾、液体硅酸锂中的一种或多种组成。 

优选的，所述液体硅酸钠中二氧化硅和氧化钠的摩尔比为2.8～ 3.4：1。 

优选的，所述液体硅酸钾中二氧化硅和氧化钾的摩尔比为3.2～3.6∶1。 

优选的，所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的一种。 

优选的，所述硅溶胶的粒径范围在10nm～40nm。 

优选的，所述五氧化二磷/氧化铝混合物的配比为：质量百分比为25～35％的五氧化二磷，质量百分比为65～75％的氧化铝。 

优选的，所述耐高温填充剂为氧化锆。 

优选的，所述耐高温无机颜料为二氧化钛。 

本发明还提供用于制备上述硅酸盐系无机水性高温耐热涂料的制备方法,包括如下步骤：将40～50质量份液体硅酸盐及去离子水进行投料，搅拌至液体均匀状；再加入2～5质量份烷氧基硅烷在低速搅拌30分，使水化反应得以充分进行；再将2～6质量份硅溶胶在30分钟内慢慢加入，边添加边搅拌；之后加入0.1～1质量份气凝胶进行增稠；加入5～15质量份五氧化二磷/氧化铝混合物；依次添加耐热温度为 1500℃以上的耐高温填充剂3～7质量份及耐高温无机颜料10～15质量份，将搅拌机转速调至高速搅拌30分以上；用粒度计确定混合物粒径为20μm以下后，在上述混合物里添加去离子水进行粘度调节，最终制得成品；所述去离子水的投入总量为10～15质量份。 

本发明的优点和有益效果在于：提供硅酸盐系无机水性高温耐热 涂料及其制备方法，提高耐热涂料的耐热温度，解决涂料涂膜耐水性 差的缺陷，且做到低成本、无毒、环保。 

硅烷经水化反应，会提高粘合剂无机涂膜的表面强度，对涂膜防水起着重要作用。它还会使涂料的添加颜料，更容易混合到涂料浆体内。烷氧基硅烷的使用添加量为2～5质量份，添加量不足于2质量份 时，金属氧化胶体间的反应会减弱，使用量高于5质量份时，硬化后涂膜的表面强度会减弱。