一種超薄型耐高溫保溫涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超薄型耐高溫保溫涂料，用于工業(yè)高溫加熱爐保溫，它選用樹脂乳液70～300份、顏料10～30份、填料50～80份、稀土氧化物1～3份、助劑10～40份和水100～300份，所述樹脂乳液為特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物、與純丙烯酸樹脂乳液、無機硅化合物中的一種或兩種混合制備而成，本發(fā)明利用特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物的高流動性和成膜性以及稀土氧化物的耐高溫穩(wěn)定性、低導(dǎo)熱性和蓄熱性來形成耐高溫的富有彈性、抗老化性來制成，只需2～3mm厚度，可提高加熱爐熱效率1.5%以上，爐體外表面散熱損失下降不小于40%。常溫施工，固化后可耐200-300℃高溫，且附著力強、延展性好、防腐性能好，可廣泛運用在加熱爐、高溫介質(zhì)儲罐、高溫管道和退火爐、熱力管道等外表保溫。
【專利說明】一種超薄型耐高溫保溫涂料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種主要用于工業(yè)加熱爐使用的超薄型耐高溫保溫涂料。

【背景技術(shù)】
[0002] 2013年全國的石油化工企業(yè)，加工提煉原油總量為4. 84億噸。石油加工基本存在 常壓蒸餾、催化裂解和煉廠氣加工的主要三個階段。為了充分利用原油資源和加工重質(zhì)原 油，現(xiàn)代煉油已向深度加工方向發(fā)展的趨勢，即采用催化裂化、加氫裂化、石油焦化等過程， 以從原油中得到更多的輕質(zhì)油品。在裂化過程中，不僅需要消耗大量的燃料，而且會排除大 量的溫室氣體，如何提高加熱爐的效率在全國的煉油企業(yè)中一直是一個與產(chǎn)能相互矛盾的 突出問題。超薄型耐高溫保溫涂料的研制，為企業(yè)節(jié)能減排，提高熱能效率提供了優(yōu)質(zhì)的材 料選擇，一臺加熱爐在其外表面噴涂了該涂料后，即可提高加熱爐熱效率1. 5%以上，爐體 外表面散熱損失下降不小于40%。目前石油化工的加熱爐的產(chǎn)能大小，加熱爐年可節(jié)約標(biāo)油 600?1300噸/單爐，年經(jīng)濟效益在180?390萬元/單爐。
[0003] 其次，"十二五"規(guī)劃提出了節(jié)能減排的目標(biāo)是：到2015年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總 值能耗下降到〇. 869噸標(biāo)準(zhǔn)煤(按2005年價格計算)，比2010年的1. 034噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降16% (比2005年的1. 276噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降32%)。"十二五"期間，實現(xiàn)節(jié)約能源6. 7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 要實現(xiàn)這一目標(biāo)，首當(dāng)其沖的就是大量消耗能源的煉油、鋼鐵企業(yè)。
[0004] 目前我國工業(yè)高溫加熱爐包括熱軋加熱爐、石化加熱爐、退火爐、陶瓷輥道窯、水 泥窯爐和隧道窯爐等，其總量約100萬臺，目前這些高溫加熱爐的爐外表面溫度均較高 (200?250°C)，且基本無保溫措施，部分加熱爐外表面保溫大都采用耐火性能優(yōu)良的碳化 硅或二氧化鋯為主要成份與水玻璃為粘接劑制成的無機涂料來保溫，它主要存在的問題 是；為了提高保溫性能，涂料層至少要在8毫米以上，噴涂工時和材料成本較高；二是這種 無機涂料老化速度快，涂層易開裂和鼓泡，防輻射能力不持久，涂料保溫性下降快。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種可耐300°C，涂層厚度在2-3毫米，主要針對工業(yè)高溫加熱爐以 及高溫介質(zhì)儲罐、高溫管道和熱力管道等外表面應(yīng)用的一種節(jié)能型、功能性超薄型耐高溫 保溫涂料。
[0006] 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采取如下技術(shù)方案：選用樹脂乳液70?300份、顏料10? 30份、填料50?80份、稀土氧化物1?3份、助劑10?40份和水100?300份，所述樹 脂乳液為特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物、純丙烯酸樹脂乳液和無機硅化合物三種 中至少兩種混合制備而成，所述特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物用羥甲基丙烯酸酰 胺和丙烯酸為活性單體并用種子乳液聚合法制備而成，所述無機硅化合物為硅溶膠或硅酸 鋰，所述填料為空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠或電廠漂珠的一種或多種；先將水按重量加 入攪拌釜，然后加入分散劑，通過真空泵，吸入顏料、填料，以500?600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散 40?60分鐘，制成漿料；再將攪拌釜轉(zhuǎn)速調(diào)至400?600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，用真空泵吸入乳 液，按順序依次加入成膜助劑、殺菌劑、氨水、阻燃劑，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，將增稠劑緩慢加入?達到涂4杯40?60秒的稠稀度為止，然后過濾、灌裝制備成超薄型耐高溫保溫涂料。
[0007] 所述種子乳液聚合法為現(xiàn)有技術(shù)方法。
[0008] 本發(fā)明所述顏料為金紅石型二氧化鈦、氧化鐵紅、氧化鐵綠、炭黑、靛藍的一種或 多種。
[0009] 所述稀土氧化物為釔、鈰、鐠、鑭、釹、釤氧化物中的一種或多種。
[0010] 所述助劑為分散劑1?2份、成膜助劑6?22份、殺菌劑1?2份、氨水1?2份、 增稠劑1?12份。
[0011] 所述的水為凈化后的純凈水。
[0012] 所述的空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠、電廠漂珠為粒徑為10?250 μ m的中空結(jié) 構(gòu)、抗壓強度高、熔點高、質(zhì)輕、無毒、不燃、導(dǎo)熱系數(shù)和熱收縮系數(shù)小，化學(xué)穩(wěn)定性好，分散 性高，能夠降低基體內(nèi)部蓄熱向外產(chǎn)生的熱輻射。
[0013] 本發(fā)明的機理是：由于稀土元素具有雙軌道空間，其價態(tài)和配位數(shù)隨環(huán)境不同而 變化的特性，通過稀土氧化物將微珠表面孔隙封閉，使微珠形成中空，從而提高涂料的蓄 熱系數(shù)，降低涂層的導(dǎo)熱系數(shù)，還可增加成膜物質(zhì)的致密性，提高涂層的穩(wěn)定性，減低水份 的滲透，提高涂層的防腐性能，延長使用壽命，有效提高基體的蓄熱系數(shù)和涂層耐熱系數(shù)， 從而提高涂料的耐溫性和保溫性，減少涂層厚度，滿足2-3毫米的涂層在200-300°C高溫 下持久保溫，其中顏料也可有效涂層的蓄熱系數(shù)和中遠紅外射線的吸附能力。本發(fā)明還用 羥甲基丙烯酸酰胺和丙烯酸為活性單體并用種子乳液聚合法制備而成的特殊單體改性自 交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物，通過稀土氧化物和特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物共同作 用，不僅可提高耐熱溫度，降低導(dǎo)熱系數(shù)，減少涂層厚度，還可大大提高涂層的流變性和穩(wěn) 定性，有利于成膜且富有彈性，從而提高涂層的抗裂變性，耐粘污性、耐水性和耐候性，延長 涂層的使用壽命。
[0014] 本發(fā)明最大的創(chuàng)新在于改變傳統(tǒng)工業(yè)加熱爐采用無機保溫涂料，而是采用微珠與 稀土氧化物和特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物形成的耐高溫保溫涂料，利用特殊單 體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物的高流動性和成膜性以及稀土氧化物的耐高溫穩(wěn)定性、低 導(dǎo)熱性和蓄熱性來形成耐高溫的富有彈性、抗老化性來制成耐高溫的超薄層耐高溫保溫涂 料。
[0015] 本發(fā)明的超薄型耐高溫保溫涂料具有涂層薄，只需2?3mm的厚度，可提高加熱爐 熱效率1. 5%以上，爐體外表面散熱損失下降不小于40%。;常溫施工，固化后可耐200-300°C 高溫，且附著力強、延展性好、防腐性能好，可廣泛運用到石油煉化加熱爐、高溫介質(zhì)儲罐、 高溫管道和鋼鐵廠加熱爐、退火爐、熱力管道等外表保溫。
[0016] 本發(fā)明超薄型耐高溫保溫涂料技術(shù)檢驗指標(biāo)如下表所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種超薄型耐高溫保溫涂料，用于工業(yè)高溫加熱爐保溫，其特征在于：它選用樹脂 乳液70?300份、顏料10?30份、填料50?80份、稀土氧化物1?3份、助劑10?40 份和水100?300份，所述樹脂乳液為特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯酸脂共聚物、純丙烯酸樹 脂乳液和無機硅化合物三種中的至少兩種混合制備而成，所述特殊單體改性自交聯(lián)型丙烯 酸脂共聚物用羥甲基丙烯酸酰胺和丙烯酸為活性單體并用種子乳液聚合法制備而成，所述 無機硅化合物為硅溶膠或硅酸鋰，所述填料為空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠或電廠漂珠的 一種或多種；先將水按重量加入攪拌釜，然后加入分散劑，通過真空泵，吸入顏料、填料，以 500?600轉(zhuǎn)/分鐘攪拌分散40?60分鐘，制成漿料；再將攪拌釜轉(zhuǎn)速調(diào)至400轉(zhuǎn)/分鐘 的轉(zhuǎn)速，用真空泵吸入乳液，按順序依次加入成膜助劑、殺菌劑、氨水、阻燃劑，充分?jǐn)嚢杈?勻后，將增稠劑緩慢加入，達到涂4杯40?60秒的稠稀度為止，然后過濾、灌裝制備成超薄 型耐高溫保溫涂料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄型耐高溫保溫涂料，其特征在于：所述顏料為金紅 石型二氧化鈦、氧化鐵紅、氧化鐵綠、炭黑、靛藍的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄型耐高溫保溫涂料，其特征在于：所述稀土氧化物 為釔、鈰、鐠、鑭、釹、釤氧化物中的一種或多種。
【文檔編號】C08F220/06GK104277653SQ201410507421
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】潛偉清 申請人:潛偉清