CN101967313B

CN101967313B - 抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料及制作方法和用途

Info

Publication number: CN101967313B
Application number: CN 201010531174
Authority: CN
Inventors: 周冬运; 王鑫; 王流兴
Original assignee: Chongqing Polycomp International Corp
Current assignee: Chongqing international composite Limited by Share Ltd
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: CN101967313A

Abstract

本发明公开了一种抑制铂金漏板表面氧化挥发，减少贵金属损耗的保护涂料及制备工艺和用途。该防护涂料主要包括以下重量百分含量的组分：氧化硅20％～50％、氧化铝20％～45％、硅酸钠5％～15％、四硼酸钠10％～25％。本发明可以有效防止铂铑合金在高温下的氧化挥发，经涂层工艺处理后与未处理的漏板比较，损耗量可减少30％以上。

Description

抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料及制作方法和用途

技术领域

本发明涉及玻璃纤维技术领域，尤其是玻璃纤维行业漏板防护的方法，具体是一种抑制铂金漏板表面氧化挥发，减少贵金属损耗的保护涂料及制备工艺和用途。

背景技术

铂铑具有熔点高，化学性质稳定，能耐急冷急热，具有良好的加工和焊接性能，铂铑合金制成的漏板是玻纤工业用的标准材料。铂铑合金漏板(简称铂金漏板)的作业温度在1100℃～1300℃之间，外表面的铂容易氧化成PtO₂，而PtO₂在较低温度下呈很薄的固态表面膜状，对漏板有一定保护作用。当温度高于约600℃以上，PtO₂不能以固态表面膜存在，而是以气态形式挥发，从而造成铂金的流失；铑在高温下的化学性能与铂十分相似，空气中铑在600℃就会被氧化为Rh₂O₃，在800℃以上氧化物挥发。于是铂铑漏板的损耗随使用时间的增长，逐渐增加。

在减少铂金漏板使用损耗方面，现有技术报道中，有由马明杰供稿的“浇注漏板涂层”提供了一种以氧化铝涂层粉及适量粘结剂配制而成的抗氧化涂料的方法，该方法防护效果较差，经高温烧结后的涂层极易开裂，浇注过程中易造成涂层脱落，漏板使用过程中已开裂的部位不能自我愈合，局部地区挥发依旧无法得到较好的保护。

还有中国专利申请CN101638294A所公开的“一种降低铂金漏板使用损耗的涂层及其制备方法”中是由以氧化铝、氧化硅、氧化钠所制涂层粉以及苏州土、蒸馏水调制而成，该工艺周期较长；经高温烧结后的漏板会发生轻微变形；烧结后的涂层，抗击打能力低，在后期浇注过程中易脱落。

因此，现有的防护涂料并不能真正减少铂金的使用损耗，无法对铂金漏板形成很好地防护。

发明内容

本发明针对不足，提出一种抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料，能减少铂金的使用损耗。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料，主要包括以下重量百分含量的组分：

氧化硅 20％～50％

氧化铝 20％～45％

硅酸钠 5％～15％

四硼酸钠 10％～25％。

优选的，所述氧化硅的重量百分含量为40％～45％。

优选的，所述氧化铝的重量百分含量为30％～35％。

优选的，所述硅酸钠的重量百分含量为8％～12％。

优选的，所述四硼酸钠的重量百分含量为12％～16％。

一种抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料的制备工艺，包括以下步骤：

①、将如下主要组分按配比混匀，研磨；

氧化硅 20％～50％

氧化铝 20％～45％

硅酸钠 5％～15％

四硼酸钠 10％～25％

②、向步骤①研磨后的物料中加入总重量0.5％～1％的热塑性酚醛树脂粉末和总重量20％～40％的纯水，搅拌混匀；

③、加热步骤②混匀物料，至80℃～120℃，不断地搅拌，直至成粘稠状。

优选的，步骤①中物料研磨至全部通过200目筛网。

优选的，步骤②的热塑性酚醛树脂粉末全部能通过200目筛网。

防护涂料在抑制铂金漏板的氧化挥发上的应用，该应用具体包括以下步骤：

i、铂金漏板的预处理：

(1)、用酒精擦拭铂金漏板表面，除杂；

(2)、对需要涂刷部位用砂纸打磨粗化；

(3)、用胶带把漏嘴、过滤网密封；

ii、将如权利要求1所述的防护涂料涂抹在粗化后的基体表面，经涂抹后的漏板于70～80℃的烘烤20～40min；再次涂抹、修复，至涂层厚度为1～1.5mm；

iii、去除胶带，将步骤ii涂覆后的铂金漏板升温进行烧结。

优选的，步骤iii中升温过程为阶梯状：常温～120℃为30min、120℃～120℃为30min、120℃～200℃为60min、200℃～200℃为20min。

与现有技术相比，本发明所需的原材料价格低廉，各成分的纯度只需达到化学纯即可。加入适量的有机物热塑性酚醛树脂，有机结合剂和其他无机材料均匀混合，在低温预烧结时可产生塑性蠕动，使涂料均匀分布于漏板涂抹部位，可促进涂料与漏板基体结合。硼砂的加入不仅可以改进涂层的形成温度，还能促进玻璃体网络结构的形成，增强其气密性和化学稳定性。涂料经高温烧结后可形成硼硅铝玻璃相，此保护层气密性好，膨胀系数与合金完美匹配，且具有自愈和能力，可以有效防止铂铑合金在高温下的氧化挥发。经涂层工艺处理后与未处理的漏板比较，损耗量可减少30％以上。

整个涂层工艺制备简单、周期短、效果稳定、适用范围广的优点，可用于E玻璃、ECT玻璃、ECR玻璃、TM玻璃。预烧结后涂料与漏板基体紧密粘结在一起，有一定的抗敲打能力，不易剥落，经工艺处理后的漏板可直接用于浇铸。

漏板经涂层后不会发生膨胀变形，本发明采用有机粘结剂和低温预烧结的方法，有效克服了传统高温烧结所带来的漏板膨胀变形的缺点。有效地减少铂金的使用损耗，提高经济效益。具有经济、有效、使用方便，成本低廉等优点，是一种耐高温、抗氧化、气密性好的涂料，可涂覆在漏板侧墙、电极、托梁、漏板左右端面等部位。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1涂料的制作

一种防护涂料，其主要原料为：氧化硅200g、氧化铝450g、硅酸钠50g、四硼酸钠250g，还包括有作为粘结剂用的5g热塑性酚醛树脂。

该防护涂料的制作工艺包括以下过程：

①、将主要原料组分按配比混匀，研磨至全部通过200目筛网；

②、向步骤①研磨后的物料中加入热塑性酚醛树脂粉末和约占总重量40％的水，搅拌混匀，其中热塑性酚醛树脂粉末全部能通过200目筛网；

③、加热步骤②混匀物料，至120℃左右，不断地搅拌，直至成粘稠状。

实施例2涂料的制作

一种防护涂料，其主要原料为：氧化硅500g、氧化铝200g、硅酸钠150g、四硼酸钠100g，还包括10g的热塑性酚醛树脂。

该防护涂料的制作工艺同实施例1。

实施例3涂料的制作

一种防护涂料，其主要原料为：氧化硅400g、氧化铝350g、硅酸钠80g、四硼酸钠160g，还包括有8g的热塑性酚醛树脂。

该防护涂料的制作工艺同实施例1。

实施例4涂料的制作

一种防护涂料，其主要原料为：氧化硅450g、氧化铝300g、硅酸钠120g、四硼酸钠120g，还包括有6g的热塑性酚醛树脂。

该防护涂料的制作工艺同实施例1。

实施例5涂料的制作

一种防护涂料，其主要原料为：氧化硅336g、氧化铝264g、硅酸钠80g、四硼酸钠120g，还包括有7g的热塑性酚醛树脂。

该防护涂料的制作工艺同实施例1。

实施例6防护涂料的涂覆试验

取实施例5所制备的防护涂料，用于涂覆在型号为DB4000的铂金漏板上，该过程包括以下步骤：

i、铂金漏板的预处理：

(1)、用酒精擦拭铂金漏板表面，除去铂金漏板基体表面的油脂、灰尘及其它杂质；

(2)、对需要涂刷部位用砂纸打磨粗化，以便于涂层与基体更好的结合；

(3)、用胶带把漏嘴、过滤网密封，防止涂料进入漏板内部影响作业稳定，并预留出盘管安装位置；

ii、将实施例5制得的防护涂料涂抹在粗化后的基体表面，经涂抹后的漏板于70～80℃的烘烤20～40min；再次涂抹、修复，至涂层厚度为1～1.5mm；

iii、去除胶带，将步骤ii涂覆后的铂金漏板升温进行烧结，其中升温过程为阶梯状：常温～120℃为30min、120℃～120℃为30min、120℃～200℃为60min、200℃～200℃为20min。

对该涂覆有防护涂料的铂金漏板进行检测，结果如表1

表1漏板经涂层处理与未处理对照

注：以上实验漏板选取条件为：使用寿命与平均寿命相差不超过一个月。

同样，在选取实施例1至实施例4任一产品，进行涂覆铂金漏板进行测试，结果与上表1基本相同；因此，本发明的防护涂料能有效地减少铂金的使用损耗。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料，主要包括以下重量百分含量的组分：

氧化硅 20%～50%

氧化铝 20%～45%

硅酸钠 5%～15%

四硼酸钠 10%～25%；

还包括，总重量0.5%～1%的热塑性酚醛树脂粉末和总重量20%～40%的纯水。

2.根据权利要求1所述的防护涂料，其特征在于：所述氧化硅的重量百分含量为40%～45%。

3.根据权利要求1所述的防护涂料，其特征在于：所述氧化铝的重量百分含量为30%～35%。

4.根据权利要求1所述防护涂料，其特征在于：所述硅酸钠的重量百分含量为8%～12%。

5.根据权利要求1所述防护涂料，其特征在于：所述四硼酸钠的重量百分含量为12%～16%。

6.一种抑制铂金漏板氧化挥发的防护涂料的制备工艺，包括以下步骤：

①、将如下主要组分按配比混匀，研磨；

氧化硅 20%～50%

氧化铝 20%～45%

硅酸钠 5%～15%

四硼酸钠 10%～25%

②、向步骤①研磨后的物料中加入总重量0.5%～1%的热塑性酚醛树脂粉末和总重量20%～40%的纯水，搅拌混匀；

③、加热步骤②混匀物料，至80℃～120℃，不断地搅拌，直至成粘稠状；

其中，步骤①中物料研磨至全部通过200目筛网；步骤②的热塑性酚醛树脂粉末全部能通过200目筛网。

7.如权利要求1所述的防护涂料在抑制铂金漏板的氧化挥发上的应用，该应用具体包括以下步骤：

ⅰ、铂金漏板的预处理：

⑴、用酒精擦拭铂金漏板表面，除杂；

⑵、对需要涂刷部位用砂纸打磨粗化；

⑶、用胶带把漏嘴、过滤网密封；

ⅱ、将如权利要求1所述的防护涂料涂抹在粗化后的基体表面，经涂抹后的漏板于70～80℃的烘烤20～40min；再次涂抹、修复，至涂层厚度为1～1.5mm；

ⅲ、去除胶带，将步骤ⅱ涂覆后的铂金漏板升温进行烧结；步骤ⅲ中升温过程为阶梯状：常温～120℃为30min、120℃～120℃为30min、120℃～200℃为60min、200℃～200℃为20min。