[发明专利]一种硼化物基红外涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及烟草加热领域，具体为一种硼化物基红外涂料及其制备方法和应用。本发明的一种硼化物基红外涂料，以硼化物红外辐射材料为原料，制备方法简单易行，价格便宜；将该红外涂料涂制在加热体表面即可形成高效红外涂层，具有优良的红外辐射性能，制备的红外涂层在25℃下，3‑5μm波段红外发射率在0.943‑0.979之间；300℃下，3‑5μm波段红外发射率在0.955‑0.986之间。在烟草加热温度范围和烟草红外响应波段范围内发射率高，从而通过红外辐射实现对烟草的均匀加热，提高了加热效率。

技术领域

本发明涉及烟草加热领域，具体为一种硼化物基红外涂料及其制备方法和应用。

背景技术

加热不燃烧烟草制品是一种靠加热不同形式的烟草材料产生释烟效果的新型烟草制品，始于20世纪80年代，是新型烟草制品的重要品类之一。这种“加热不燃烧”的方式，使烟草只在较低的温度下(一般低于500℃)被加热，避免了烟草高温燃烧导致的焦油和大量有害化合物生成，而且由于基本没有侧流烟气，不会产生二手烟气，不会对公共环境产生影响。

加热不燃烧烟草制品的实现方式一般是将烟草与热源在物理上分离，因此，热源供热的质量将直接影响产品的抽吸体验。现有的电加热不燃烧烟具主要是采用电加热的方式，在烟具的加热腔内设置发热体，利用电阻加热原理对释烟材料进行加热。但是，此种结构的加热方式，热量在传递过程中损失大，加热效率低，使得加热中心温度与边缘温度有差异，释烟材料受热不均匀。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种硼化物基红外涂料及其制备方法和应用。将该红外涂料涂制在加热体表面即可形成高效红外涂层，在烟草加热温度范围和烟草红外响应波段范围内发射率高，从而通过红外辐射实现对烟草的均匀加热，提高了加热效率。

红外辐射加热不需要传递介质，热传递效率高，在一定程度上可以穿透被加热体表面，实现物质内外同时加热，是提升加热体加热效率，降低被加热体温度梯度和节约能耗的有效手段。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明公开了一种硼化物基红外涂料，以重量百分比计，包含70-85wt%的硼化物红外辐射材料和4-10wt%的添加剂；

其中，所述硼化物红外辐射材料为LaB₆、CaB₆、TiB₂、ZrB₂、HfB₂、SiB₆中的一种或多种。

进一步的，所述添加剂为氧化硼。

进一步的，所述涂料还包括5-20wt%的粘接剂。

进一步的，所述粘接剂为膨润土、水玻璃、硅溶胶、铝溶胶中的一种或多种。

另一方面，本发明还提供了一种硼化物基红外涂料的制备方法：按重量百分比，将70-85wt%的硼化物红外辐射材料、5-20wt%的粘接剂和4-10wt%的添加剂混合，经搅拌后得到胶状黏稠物，即为所述硼化物基红外涂料。

进一步的，所述制备过程中还添加有重量百分比为1-3wt%的磷酸氢二铵或磷酸氢二钠。

再一方面，本发明还提供了一种硼化物基红外涂料在制备加热不燃烧烟草加热器中的用途。

进一步的，所述用途包括将所述硼化物基红外涂料施用于电加热体表面。

进一步的，所述施用以表面涂敷的方式进行。

进一步的，所述涂敷工艺为喷涂、刷涂和浸润中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：