專利名稱：特種耐高溫涂料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種涂料，尤其是一種水基環(huán)保型的隔熱、防腐型特種耐高溫涂料，適用于需作特種耐高溫隔熱處理的工作場所。
背景技術：
目前國內(nèi)外耐高溫涂料產(chǎn)品普遍是以有機硅樹脂為基料加工制作的系列產(chǎn)品，其含有機溶劑，易燃、對環(huán)境有一定的污染，而耐高溫也只能滿足600℃條件下的工作環(huán)境，對特定超大型高溫條件工況，如冶煉、鑄造、化工、軍工及其它需作超大型高溫處理的工作場所，工作環(huán)境溫度一般在600℃-1500℃之間，有的甚至更高，這些涂料的耐溫性能與隔熱效果等技術條件遠遠無法滿足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了克服上述不足，提供一種低本低廉而性能更佳的特種耐高溫涂料，適用于需作特種耐高溫隔熱處理的工作場所，創(chuàng)意是從無機材料中，遴選具有優(yōu)異耐高溫性能的硅鎂氧化物為主材，配以同具耐高溫性能的無機聚合磷酸鹽粘合劑，合成一種新型致密的硅鎂鹽，從而達到耐高溫隔熱的優(yōu)異效果，具體是這樣來實施的特種耐高溫涂料，包括甲料和乙料，其特征在于甲料為硅鎂氧化物的混合無機粉體，乙料為聚合磷酸鹽粘合劑，甲料與乙料的重量分配為甲料占30％-60％，乙料占40％-70％，其中甲料的組份重量配比為(％)氧化鎂 300目-1200目48-83二氧化硅300目-1200目12-47氫氧化鎂300目-800目 5-20乙料的組份重量配比為(％)磷酸二氫鋁 固含量50％-60％ 75-85硅溶液 質量濃度30％-35％ 8-15鉀水玻璃質量濃度30％-40％模數(shù)2.8-3.0 2-10硼砂質量濃度90％-99％ 0.5-10為使產(chǎn)品質量更佳，甲料組份中氧化鎂、二氧化硅采用級配方式，氧化鎂的級配重量分配比為300目-600目600-1200目＝1∶0.1-0.5，二氧化硅的級配重量分配比為300目-600目600目-1200目＝1∶0.1-1。
甲組份材料的制備方法是將各粉料稱量后混合攪拌均勻即可；乙組份聚合磷酸鹽粘合劑的制備方法是將磷酸二氫鋁于反應釜內(nèi)加熱至40-60℃，攪拌下慢慢滴加硅溶膠，當溫度升至65-75℃時，停止加熱，攪拌至溫度下降至35℃以下，滴加鉀水玻璃和硼砂溶液，攪勻。
本發(fā)明以磷酸二氫鋁為乙料粘合劑的基料，再輔以硅溶膠和鉀水玻璃，一方面，將硅溶膠與磷酸二氫鋁混合后，由于自由移動的磷酸氫根離子和鋁離子破壞了硅溶膠體的表面電性，從而析出了正硅酸，表現(xiàn)出有白色乳狀物的產(chǎn)生；另一方面，又由于磷酸二氫鋁的用量是過量的，加入鉀水玻璃后又中和了過量的磷酸根離子，這樣就克服了由于析出正硅酸所引起的不平衡電荷問題，控制了體第中正硅酸與磷酸的進一步結合，最大限度地減少了酸性鹽類對金屬物、建筑混凝土的早期腐蝕，起到了積極的保護作用。這種復合粘合劑可以長時間內(nèi)穩(wěn)定存在，便于貯存。
本發(fā)明甲料中采用的氧化鎂、二氧化硅粉體，均是通過高溫煅燒的導熱性能惰性的無機氧化物。當甲乙兩組份材料混合后，在復合粘合劑的作用下，其顆粒之間呈現(xiàn)相互懸浮致密的狀態(tài)，一方面體系中的氫氧化鎂溶解成水溶液，并和帶有負離子的復合焦磷酸鹽溶液發(fā)生酸堿、離子化學反應，形成新的硅鎂、磷酸鹽結晶，另一方面，體系中存在的水分隨著養(yǎng)護時間的增加而逐漸蒸發(fā)，涂層隨之也慢慢固化形成了硬質涂層。隨后在投入高溫使用時，當溫度升至600℃左右，體系中硅酸鎂與磷酸鎂之間由于相互作用從而形成“硅酸鹽骨架”和“磷酸鹽骨架”，雙重骨架之間有粒徑不同的硅鎂氧化物包裹，使得涂層更致緊密。當溫度繼續(xù)升高，硅酸鹽骨架先形成網(wǎng)狀，然后當溫度在850℃-1200℃時，磷酸鹽骨架又進一步形成網(wǎng)狀結構，二種網(wǎng)狀結構相互重疊，使硅鎂氧化物與硅鎂磷酸鹽結合更加牢固，形成一層致密的隔離降溫層，少量低熔點的硼砂則進一步降低涂層的燒結度，使得整個涂層的隔熱性能進一步提高，起到了涂料在高溫下的耐溫、隔熱至降溫的良好效果，從而也保證涂料在高溫下不受基礎設備、機械及物體的熱膨脹而造成開裂和脫落的不良后果。
本發(fā)明涂料產(chǎn)品使用時，將甲料與乙料投入容器內(nèi)攪拌均勻后可直接噴涂、涂刷或批刮于需作耐高溫隔熱工作面上，表面燒結后形成整體防護層，能有效起到耐高溫隔熱降溫效果，不易開裂和脫落，達到高溫工作條件下建筑基礎、機械設備、物件的保護作用，增強其工作使用性能，延長工作使用壽命，可廣泛用于化工、輕工、機械、冶煉及軍工等行業(yè)需作特種耐高溫隔熱處理的工作場所，如化工管道、鋼架、筒體、貯柜、高溫爐、機械設備、電爐冶煉及高溫爐膛的修補等。
具體實施例方式
實施例1，特種耐高溫涂料，由30份甲料和70份乙料組成，甲料為硅鎂氧化物的混合無機粉體，乙料為聚合磷酸鹽粘合劑，其中1)配伍甲組份材料。將32份300目-600目的氧化鎂、16份600目-1200目的氧化鎂、29.1份300目-600目的二氧化硅、2.9份600目-1200目的二氧化硅、20份300目-800目的氫氧化鎂，一起倒入干粉混合機內(nèi)攪拌混勻后用塑料(袋)瓶灌裝后待用。
2)制備乙組份聚合磷酸鹽粘合劑。將固含量為50％-60％的磷酸二氫鋁75份于反應釜內(nèi)加熱至60℃，攪拌下慢慢滴加質量濃度為30％-35％硅溶膠10份，當溫度升至75℃時，停止加熱，攪拌至溫度下降至35℃以下，滴加質量濃度為30％-40％、模數(shù)為2.8-3.0的鉀水玻璃5份和硼砂溶液10份，攪勻，用塑料瓶灌裝后待用。
實施例2，特種耐高溫涂料，由40份甲料和60份乙料組成，甲料為硅鎂氧化物的混合無機粉體，乙料為聚合磷酸鹽粘合劑，其中1)配伍甲組份材料。將54.5份300目-600目的氧化鎂、5.5份600目-1200目的氧化鎂、20份300目-600目的二氧化硅、10份600目-1200目的二氧化硅、10份300目-800目的氫氧化鎂，一起倒入干粉混合機內(nèi)攪拌混勻后用塑料(袋)瓶灌裝后待用。
2)制備乙組份聚合磷酸鹽粘合劑。將固含量為50％-60％的磷酸二氫鋁80份于反應釜內(nèi)加熱至40℃，攪拌下慢慢滴加質量濃度為30％-35％硅溶膠8份，當溫度升至65℃時，停止加熱，攪拌至溫度下降至35℃以下，滴加質量濃度為30％-40％、模數(shù)為2.8-3.0的鉀水玻璃10份和硼砂溶液2份，攪勻，用塑料瓶灌裝后待用。
實施例3，特種耐高溫涂料，由50份甲料和50份乙料組成，甲料為硅鎂氧化物的混合無機粉體，乙料為聚合磷酸鹽粘合劑，其中1)配伍甲組份材料。將69.2份300目-600目的氧化鎂、13.8份600目-1200目的氧化鎂、10份300目-600目的二氧化硅、2份600目-1200目的二氧化硅、5份300目-800目的氫氧化鎂，一起倒入干粉混合機內(nèi)攪拌混勻后用塑料(袋)瓶灌裝后待用。
2)制備乙組份聚合磷酸鹽粘合劑。將固含量為50％-60％的磷酸二氫鋁85份于反應釜內(nèi)加熱至50℃，攪拌下慢慢滴加質量濃度為30％-35％硅溶膠12份，當溫度升至70℃時，停止加熱，攪拌至溫度下降至35℃以下，滴加質量濃度為30％-40％、模數(shù)為2.8-3.0的鉀水玻璃2份和硼砂溶液1份，攪勻，用塑料瓶灌裝后待用。
實施例4，特種耐高溫涂料，由60份甲料和40份乙料組成，甲料為硅鎂氧化物的混合無機粉體，乙料為聚合磷酸鹽粘合劑，其中1)配伍甲組份材料。將37份300目-600目的氧化鎂、11份600目-1200目的氧化鎂、36.2份300目-600目的二氧化硅、10.8份600目-1200目的二氧化硅、5份300目-800目的氫氧化鎂，一起倒入干粉混合機內(nèi)攪拌混勻后用塑料(袋)瓶灌裝后待用。
2)制備乙組份聚合磷酸鹽粘合劑。將固含量為50％-60％的磷酸二氫鋁76.5份于反應釜內(nèi)加熱至50℃，攪拌下慢慢滴加質量濃度為30％-35％硅溶膠15份，當溫度升至65℃時，停止加熱，攪拌至溫度下降至35℃以下，后滴加質量濃度為30％-40％、模數(shù)為2.8-3.0的鉀水玻璃8份和硼砂溶液0.5份，攪勻，用塑料瓶灌裝后待用。
權利要求
1.特種耐高溫涂料，包括甲料和乙料，其特征在于甲料為硅鎂氧化物的混合無機粉體，乙料為聚合磷酸鹽粘合劑，甲料與乙料的重量分配為甲料占30％-60％，乙料占40％-70％，其中甲料的組份重量配比為(％)氧化鎂300目-1200目 48-83二氧化硅 300目-1200目 12-47氫氧化鎂 300目-800目5-20乙料的組份重量配比為(％)磷酸二氫鋁 固含量50％-60％ 75-85硅溶液 質量濃度30％-35％ 8-15鉀水玻璃質量濃度30％-40％模數(shù)2.8-3.0 2-10硼砂質量濃度90％-99％ 0.5-10。
2.根據(jù)權利要求1所述的特種耐高溫涂料，其特征在于甲料的組份中氧化鎂的級配重量分配比為300目-600目∶600-1200目＝1∶0.1-0.5。
3.根據(jù)權利要求1所述的特種耐高溫涂料，其特征在于甲料的組份中二氧化硅的級配重量分配比為300目-600目∶600目-1200目＝1∶0.1-1。
4.根據(jù)權利要求1、2、3之一所述的特種耐高溫涂料，其特征在于氧化鎂、二氧化硅是高溫煅燒后的無機氧化物。
5.根據(jù)權利要求1所述的特種耐高溫涂料，其特征在于將甲組份材料的制備方法是將各粉料稱量后混合攪拌均勻。
6.根據(jù)權利要求1所述的特種耐高溫涂料，其特征在于乙組份聚合磷酸鹽粘合劑的制備方法是將磷酸二氫鋁于反應釜內(nèi)加熱至40-60℃，攪拌下慢慢滴加硅溶膠，當溫度升至65-75℃時，停止加熱，攪拌至溫度下降至35℃以下，滴加鉀水玻璃和硼砂溶液，攪勻。
全文摘要
特種耐高溫涂料，是一種水基環(huán)保型涂料，由硅鎂氧化物的混合無機粉體甲料和聚合磷酸鹽粘合劑乙料組成，甲料與乙料的重量分配為甲料占30％－60％，乙料占40％－70％，其能有效起到耐高溫隔熱降溫效果，不易開裂和脫落，達到高溫工作條件下建筑基礎、機械設備、物件的保護作用，增強其工作使用性能，延長工作使用壽命，可廣泛用于化工、輕工、機械、冶煉及軍工等行業(yè)需作特種耐高溫隔熱處理的工作場所。
文檔編號C09D5/08GK101092526SQ200610088079
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權日2006年6月23日
發(fā)明者史國川 申請人:宜興市華晶化工廠