本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種耐高溫隔熱保溫涂料。
背景技術(shù)：
耐高溫涂料可分為有機(jī)耐高溫涂料和無機(jī)耐高溫涂料兩大類。無機(jī)耐高溫涂料是一種以無機(jī)材料為主要成膜物質(zhì)的涂料，是由無機(jī)聚合物和經(jīng)過分散活化的金屬、金屬氧化物納米材料、稀土超微粉體組成的無機(jī)聚合物涂料，能與鋼結(jié)構(gòu)表面鐵原子快速反應(yīng)，生成具有物理、化學(xué)雙重保護(hù)作用，通過化學(xué)鍵與基體牢固結(jié)合的無機(jī)聚合物防腐涂層。無機(jī)耐高溫涂料相對于有機(jī)耐高溫涂料往往直接取材于自然界，絕大多數(shù)為無毒無機(jī)原料。無機(jī)材料的生產(chǎn)及使用過程中對環(huán)境的污染小，產(chǎn)品多數(shù)是以水為分散介質(zhì)，無環(huán)境和健康方面的不良影響，并能阻燃，耐高溫達(dá)600℃以上。但是無機(jī)耐高溫涂料在一定程度上具有較高的施工難度，且涂膜厚度大、附著力不足，最高耐受溫度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種兼具易施工、耐腐蝕、耐磨性能的耐高溫隔熱保溫涂料。
本發(fā)明的技術(shù)方案可以通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：
一種耐高溫隔熱保溫涂料，采用無機(jī)成膜材料和有機(jī)熱固性樹脂復(fù)合作為主要成膜物，添加熱反射材料使得到的涂料兼具耐腐蝕、耐高溫、易于施工、和隔熱保溫的效果。
上述耐高溫隔熱保溫涂料，包含以下重量份的原料:硅酸鈉10-25份、熱固性樹脂5-20份、空心微珠35-80份、膨潤土2-9份、穩(wěn)定劑0.2-1.2份、羧甲基纖維素0.2-1.2份、偶聯(lián)劑0.2-1.2份、氧化鋁0.2-1.2份、分散劑0.2-1.2份、防腐劑0.2-1.2份、PH調(diào)節(jié)劑0.2-1.2份。
優(yōu)選地，原料中還包括短陶瓷纖維5-25份,短陶瓷纖維在涂料中能夠起到很好的增強(qiáng)作用，同時(shí)陶瓷纖維也為涂料提供良好的防火、隔熱性能。
熱固性樹脂為水性酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂，熱固性樹脂在高溫后碳化能形成極小的空間，構(gòu)成熱不對流單元，提高材料的隔熱性能。
優(yōu)選地，空心微珠為納米陶瓷空心微珠和/或納米玻璃空心微珠。
空心微珠相對于普通實(shí)心微珠具有質(zhì)輕、密度小、低導(dǎo)熱、絕熱性能好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)空心微珠在混合物涂料中易于活動(dòng)，能夠有效地降低涂覆難度，便于施工。
優(yōu)選地，空心微珠的粒徑為10μm至200μm。
空心微珠內(nèi)部填充惰性氣體，進(jìn)一步提高隔熱效果。
一種耐高溫隔熱保溫涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1，把無機(jī)成膜材料和有機(jī)熱固性樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為有機(jī)熱固性樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min至100min；
S2，向S1中得到的均勻混合物中加入膨潤土、氧化鋁、分散劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、羧甲基纖維素、PH調(diào)節(jié)劑、偶聯(lián)劑，攪拌均勻；
S3，向S2中得到的均勻混合物中加入空心微珠和短陶瓷纖維，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
上述耐高溫隔熱保溫涂料應(yīng)用于焦?fàn)t荒煤氣上升管，具體的將上述涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管的內(nèi)壁或外壁，涂層厚度為1-8mm。
優(yōu)選地，上述涂層厚度為2-4mm。
涂層厚度的增加能夠顯著地提高隔熱效果，在上升管換熱器內(nèi)外表面使用時(shí)，當(dāng)涂層厚度為2-4mm時(shí)，能夠?qū)⒔禍厍?600-900℃的溫度降到1000-600℃的目標(biāo)溫度。
優(yōu)選地，上述耐高溫隔熱保溫涂料可采用刷涂、刮涂、噴涂的方式進(jìn)行施工。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所述的耐高溫隔熱保溫涂料中采用大量空心納米微珠，微珠之間的間隙同時(shí)形成熱不對流單元，使得材料導(dǎo)熱系數(shù)低，導(dǎo)熱系數(shù)低至0.03W/(m·K)，相對于傳統(tǒng)保溫材料要低十倍以上，保溫效果良好。納米微珠和短陶瓷纖維在提高材料強(qiáng)度的同時(shí)，也能為涂料提供良好的耐壓、耐磨、耐腐蝕、絕緣、防水防火的性能，耐高溫幅度在-100℃-1800℃之間，適用于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器內(nèi)部的高溫、溫差大、腐蝕性強(qiáng)的惡劣環(huán)境。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明更加容易理解，下面將進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體實(shí)施例。
實(shí)施例1
把100g硅酸鈉和200g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土20g、氧化鋁12g、分散劑2g、穩(wěn)定劑2g、防腐劑2g、羧甲基纖維素2g、PH調(diào)節(jié)劑2g、偶聯(lián)劑2g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠350g和短陶瓷纖維250g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為2mm。
實(shí)施例2
把100g硅酸鈉和200g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為80min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土20g、氧化鋁12g、分散劑2g、穩(wěn)定劑2g、防腐劑2g、羧甲基纖維素2g、PH調(diào)節(jié)劑2g、偶聯(lián)劑2g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠800g和短陶瓷纖維50g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為2mm。
實(shí)施例3
把150g硅酸鈉和150g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為100min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土20g、氧化鋁12g、分散劑2g、穩(wěn)定劑2g、防腐劑2g、羧甲基纖維素2g、PH調(diào)節(jié)劑2g、偶聯(lián)劑2g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠800g和短陶瓷纖維50g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為2mm。
實(shí)施例4
把250g硅酸鈉和50g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為100min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土20g、氧化鋁12g、分散劑2g、穩(wěn)定劑2g、防腐劑2g、羧甲基纖維素2g、PH調(diào)節(jié)劑2g、偶聯(lián)劑2g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠600g和短陶瓷纖維250g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為2mm。
實(shí)施例5
把100g硅酸鈉和200g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土90g、氧化鋁2g、分散劑12g、穩(wěn)定劑12g、防腐劑12g、羧甲基纖維素12g、PH調(diào)節(jié)劑12g、偶聯(lián)劑12g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠350g和短陶瓷纖維250g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為2mm。
測試得出，上升管換熱器內(nèi)部溫度為1500℃，外部溫度為1250℃。
實(shí)施例6
把100g硅酸鈉和200g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土50g、氧化鋁10g、分散劑8g、穩(wěn)定劑8g、防腐劑8g、羧甲基纖維素8g、PH調(diào)節(jié)劑8g、偶聯(lián)劑8g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠350g和短陶瓷纖維250g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為4mm。
測試得出，上升管換熱器內(nèi)部溫度為1500℃，外部溫度為1100℃。
實(shí)施例7
把180g硅酸鈉和90g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土60g、氧化鋁6g、分散劑8g、穩(wěn)定劑8g、防腐劑8g、羧甲基纖維素6g、PH調(diào)節(jié)劑6g、偶聯(lián)劑8g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入陶瓷空心微珠500g和短陶瓷纖維120g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為2mm。
測試得出，上升管換熱器內(nèi)部溫度為1500℃，外部溫度為900℃，達(dá)到目標(biāo)使用溫度。
實(shí)施例8
把180g硅酸鈉和90g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土60g、氧化鋁6g、分散劑8g、穩(wěn)定劑8g、防腐劑8g、羧甲基纖維素6g、PH調(diào)節(jié)劑6g、偶聯(lián)劑8g，攪拌均勻；
再向上述得到的混合物中加入納米玻璃空心微珠500g和短陶瓷纖維120g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為8mm。
測試得出，上升管換熱器內(nèi)部溫度為1500℃，外部溫度為100℃，隔熱效果較好。
對比例a
向270g硅酸鈉中加入膨潤土60g、氧化鋁6g、分散劑8g、穩(wěn)定劑8g、防腐劑8g、羧甲基纖維素6g、PH調(diào)節(jié)劑6g、偶聯(lián)劑8g，攪拌均勻；
向上述得到的混合物中加入納米玻璃空心微珠500g和短陶瓷纖維120g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為4mm。
對比例b
在熔點(diǎn)以上溫度，向270g水性酚醛樹脂中加入膨潤土60g、氧化鋁6g、分散劑8g、穩(wěn)定劑8g、防腐劑8g、羧甲基纖維素6g、PH調(diào)節(jié)劑6g、偶聯(lián)劑8g，攪拌均勻；
向上述得到的混合物中加入納米玻璃空心微珠500g和短陶瓷纖維120g，繼續(xù)攪拌60min以上，得到耐高溫隔熱保溫涂料。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為4mm。
對比例c
把180g硅酸鈉和90g水性酚醛樹脂攪拌均勻，攪拌溫度為水性酚醛樹脂熔點(diǎn)以上5℃至30℃，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速大于3500r/min，攪拌時(shí)間為60min；
向以上得到的混合物中加入膨潤土60g、氧化鋁6g、分散劑8g、穩(wěn)定劑8g、防腐劑8g、羧甲基纖維素6g、PH調(diào)節(jié)劑6g、偶聯(lián)劑8g，攪拌均勻。
將所得涂料涂覆于焦?fàn)t荒煤氣上升管換熱器的內(nèi)壁，涂層厚度為4mm。
測試結(jié)果
最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。