[发明专利]一种耐1700℃高温的防火涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及防火涂料技术领域，具体公开了一种耐1700℃高温的防火涂料及其制备方法，原料包括氢氧化铝、磷酸二氢铝、碳酸钠、二氧化硅、二硼化钛、氧化钛、云母粉、氧化钙、氧化镁、双稀土钽酸盐、玄武岩纤维和消泡剂。其中氢氧化铝、磷酸二氢铝、碳酸钠、二氧化硅、二硼化钛、氧化钛、云母粉、氧化钙、氧化镁、双稀土钽酸盐的质量份数分别为：10～12、10～12、3～4、3～4、3～4、3～4、2～3、1～2、2～3、4～5。采用本专利中的防火涂料，在1700℃高温下考核20min，基体温度为200～300℃，具有优异的隔热效果。

技术领域

本发明涉及防火涂料技术领域，特别涉及一种耐1700℃高温的防火涂料及其制备方法。

背景技术

美国在上个世纪50年代展开了磷酸盐基耐高温防护涂层的研制，主要是以磷酸盐的水溶液作为基料，添加填料制备而成。磷酸盐基耐高温防护涂料以磷酸盐水溶液配以颜料、填料、助剂等经高速分散而成，外观为灰色粘稠状液体，产品贮存放置时间长时允许填料下沉，经充分搅拌后，完全可呈均匀漆液。磷酸盐基耐高温防护涂料经涂装，固化后形成磷酸盐基耐高温防护涂层，该涂层体系具有良好的耐腐蚀、耐水、耐盐雾、耐滑油、耐高温(高达650℃)等性能，且能够承受高温燃气流的冲刷，同时具有良好的物理机械性能，附着力优良，耐候性强，耐磨性突出，导电性能优异。

徐峰等将矾土水泥作为固化剂，石英粉、耐火黏土以及玻璃纤维作为骨料添加至磷酸盐粘结剂中，所制备的涂层具有良好的高温介电防热性能，使用温度可达1500℃，在导弹的天线部件上获得广泛的应用。国内该类涂层的发展起步较晚从上个世纪70年代开始研制，直到本世纪初才有产品问世，解决我国高温环境工作的金属防护这一难题，同时磷酸盐防火涂料的开发还有很大的研发空间，本发明研发的一种耐1700℃高温的防火涂料及其制备方法，有效的填补了国内耐高温防火涂料的空白，是航天航空及高温防火涂层领域重要的一项重要突破。

发明内容

本发明提供了一种耐1700℃高温的防火涂料及其制备方法，有效的填补了国内耐高温防火涂料的空白，是航天航空及高温防火涂层领域重要的一项重要突破。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种耐1700℃高温的防火涂料，原料包括氢氧化铝、磷酸二氢铝、碳酸钠、二氧化硅、二硼化钛、氧化钛、云母粉、氧化钙、氧化镁、双稀土钽酸盐、玄武岩纤维和消泡剂。

本技术方案的技术原理和效果在于：

1、本方案制备的防火涂料，热导率低，能够起到良好的隔热作用，通过实验证明在1700℃高温下进行热考核10min时，基体温度为200～300℃，温度梯度高，表明该防火涂料对基体材料起到很好的防火隔热效果。

2、本方案中二硼化钛、氧化钛和双稀土钽酸盐用作防火涂料中的耐高温填料，使涂料具有高熔点、高硬度、高耐磨性、低热导率和良好的化学稳定性等优点；磷酸二氢铝作为粘结性材料，同时和弱碱性氢氧化铝生成高熔点防火涂料磷酸铝；氢氧化铝、磷酸二氢铝、二氧化硅、氧化钙、云母粉反应生成磷酸铝，铝酸盐，硅酸盐，铝硅酸盐等耐火涂料，在不同的温度反应产物有所不同，而二氧化硅和碳酸钠生成耐火硅酸钠，硅酸盐中的SiO₄四面体的一部分由AlO₄四面体取代组成的铝硅酸盐，如正长石K[(AlO₂)(SiO₂)₃]，表示四分之一的含氧四面体被铝原子所占据，还有钙长石CaAl₂SiO₈或Ca[(AlO₂)₂(SiO₂)₂]，其中一半是AlO₄四面体，另一半是SiO₄四面体，等多种耐火铝硅酸盐结构；氧化镁作为固化剂吸收化学反应过程中生成的水，避免反应生成的水从涂层中溢出破坏涂层。