CN103880389B - 一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料及其使用方法，该保温喷涂料由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为包括海泡石粉、玻化微珠、膨胀蛭石粉、珍珠岩微粉和氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液包括磷酸二氢铝、聚乙烯醇和水。使用时按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕2～5的比例混合均匀得浆料，再将浆料喷涂即可。该保温喷涂料具备较强的热保、冷保功能，且隔热保温性能好，导热系数低；施工前不需对设备进行防腐处理，便于施工；其喷涂的保温层厚度经济合理，仅为传统保温材料的1/6～1/3，既减轻了设备的额外荷重，又便于设备探伤检修，还可重复利用。可广泛用于化工、电力建筑、窑炉、石油等部门各种热力设备以及低温设施的隔热保温。

Description

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料及其使用方法

技术领域

本发明涉及保温喷涂料的技术领域，尤其涉及一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料。

背景技术

目前，国内外工业上所用的隔热保温涂料种类繁多，但在高温工业设备或其它异型、旋转等热力设备的隔热保温中，现有的保温涂料在技术性能及使用效果上并不十分理想，如：有的导热系数高，耐高温性差、保温涂层厚、用料多、成本高；有的保温材料强度不够，施工成型后易开裂；有的在使用温度上以及粘结力上均达不到理想的适应工业设备的应用要求，从而影响了设备的热效率。还有的保温涂料在出厂时为配制好的粘稠糊状体，其水分重量占物料重量的2-3倍以上，不但给大批量、远距离的发运和厂家贮存带来极大的不便，同时也增加了大量的运输贮存费用。而且，由于糊状体保温涂料保存期短，一旦远距离的发运，容易使保温涂料产生变质或出现脱水现象，由此导致保温涂料的粘结效果差或出现保温层涂抹不上的弊病。传统保温材料大多含有石棉纤维，生产和施工过程中石棉纤维吸入人体会致癌，国家已明令禁止在保温材料中添加石棉纤维。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括25%～35%的海泡石粉、15%～25%的玻化微珠、15%～25%的膨胀蛭石粉、15%～25%的珍珠岩微粉和5%～15%的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括3%～5%的磷酸二氢铝、20%～30%的聚乙烯醇和余量的水。

进一步的技术方案是，所述粉料为按重量百分比包括30%的海泡石粉、20%的玻化微珠、20%的膨胀蛭石粉、20%的珍珠岩微粉和10%的氧化镁粉的混合料。

进一步的技术方案是，所述粘结溶液按重量百分比包括5%的磷酸二氢铝、25%的聚乙烯醇和余量的水。

进一步的技术方案是，所述粘结溶液中还包括重量百分比为10%～15%的弹性丙烯酸乳液。

优选地，所述粘结溶液按重量百分比包括5%的磷酸二氢铝、25%的聚乙烯醇、10%的弹性丙烯酸乳液和余量的水。

具体地，所述海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁，粒度为100-150目。

具体地，所述玻化微珠的主要成分是硼硅酸盐，粒度为10～90微米，壁厚l～2微米的空心球体。

具体地，所述膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐，粒度为20-150目。所述膨胀蛭石采用现有工艺经高温焙烧处理即得。

具体地，所述珍珠岩微粉是一种多细胞玻璃质颗粒产品，粒度为120-160目。珍珠岩微粉是采用现有公开工艺由珍珠岩加工处理而成的。

具体地，氧化镁粉的粒度为80-120目，优选的是100目。

本发明的耐高温无石棉快干型保温喷涂料的使用方法为：按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕2～5的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得浆料，然后将浆料进行喷涂/涂覆即可。

优选地，将按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕3～5的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得喷涂浆料。最佳地，将按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕3的比例。

优选地，将按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕2～2.9的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得涂抹浆料。最佳地，将按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕2.5的比例。

本发明的耐高温无石棉快干型保温喷涂料中的粉料和粘结溶液为分别独立包装的，在使用时再按照比例进行混合后使用即可。在使用本发明的耐高温无石棉快干型保温喷涂料时，粉料和粘结溶液的混合比例，根据具体施工要求选择配制喷涂浆料或者涂抹浆料即可。

具体地，当对热力设备、热管道等热能设备进行保温层的喷涂时，将混合均匀得到的喷涂浆料或者涂抹浆料进行喷涂/涂覆处理即可。例如，通过喷涂机直接对热力设备、热管道进行保温层的喷涂，不但施工方便，而且施工质量有保障。

在本发明耐高温无石棉快干型保温喷涂料的粉料中，基料中采用的海泡石是一种白色、质轻能浮于水面的高镁纤维状硅酸盐黏土矿物，具有热稳定性好，造型性及绝缘性好的特性；而骨料中采用的玻化微珠具有质轻、低导热、强度高和良好的化学稳定性等优点，具有明显的减轻重量和隔音保温效果；膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，经过高温焙烧其体积可迅速膨胀8-20倍，具有很强的保温隔热性能；作为填料的珍珠岩微粉是一种火山喷发时在一定条件下形成的酸性玻璃质熔岩，在瞬间高温下，矿砂内部结晶水汽化产生膨胀力，将熔融状态下的珍珠岩矿砂颗粒瞬时膨胀，经冷却后形成多孔轻质白色颗粒，性能十分稳定，是一种很好的无机轻质绝热材料。

在本发明耐高温无石棉快干型保温喷涂料的粘结溶液中，磷酸二氢铝主要用于作为喷涂料的无机高温粘结剂，在常温下与喷涂料混合后在90-110℃间恒温4-24小时形成高粘接强度，经过350～500℃烘干后就具有高抗折、抗压、抗水化性能，同时能和A组分中的氧化镁反应，使喷涂料迅速固化。聚乙烯醇用于提高初期粘接强度的有机粘结剂。

在本发明中，充分利用了物料中的晶型结构以及物料中的纤维能够保障结合强度的特性，将具有纤维结构的基料与具有气孔状结构的骨料进行组合，并掺配耐高温的粘结剂，经过形成浆料的水化反应，可使基料中的纤维渗入到具有气孔状构造的骨料的孔隙中，既而形成一种相互交织构成的链接力，能够增加本发明的保温喷涂料的抗拉强度及粘结力。鉴于这些材料自身具有的特性以及组合后形成的保温性能，使本发明的保温喷涂料具备了较强的热保、冷保功能，其热保温度最高可达1300℃左右，冷保温度最低可达-50℃，完全可以适应各种热力设备以及各种低温设施的保温要求，因此，拓宽了保温喷涂料的应用范围。从而获得一种隔热保温性能好、导热系数低、能够在高温环境状态下实现各种热力设备的喷涂保温，同时还可在常温或低温下，用于其它保温设施的涂抹，且适用范围广的保温喷涂料。而且，由于粉料中含有防腐、耐油、耐酸、碱的功能及粘结溶液组分中较强的吸附性和粘结力，因此，施工前不需对设备进行防腐处理，便于施工。

本发明的耐高温无石棉快干型保温喷涂料中的粉料和粘结溶液按照配比混合得到的喷涂料，不但具有保温性能好，抗拉强度高，达70-80kPa，综合成本低，便于施工等优点，而且能冷热施工，易固化成型，表面固化时间为1小时，其喷涂的保温层厚度经济合理，仅为传统保温材料的1/6～1/3，既减轻了设备的额外荷重，又便于设备探伤检修，同时，保温层形成的密封状整体，附着力好、粘结牢固、不开裂、不脱落、不粉化、不腐蚀设备。而且喷涂的保温层表面呈乳白色、光滑、平整、美观，与传统保温涂料相比，本发明的保温喷涂料使用涂层薄，密封性好，导热系数低，经测试，在300℃恒温下导热系数不超过0.05W/m·k，相比国家规定的0.14W/m.k，至少是本发明的保温喷涂料的导热系数2.8倍。而且保温后设备热损耗大大降低，既节省了能源，又改善了操作环境。

本发明的耐高温无石棉快干型保温喷涂料可广泛用于化工、电力建筑、窑炉、石油等部门各种热力设备以及低温设施的隔热保温。而且所用材料来源广泛，价格低廉，因此，可降低原料的成本。本发明的保温喷涂料还有一个突出优势是能够重复利用，从废旧的设备和管道上剥离下来的保温喷涂料可以粉碎加工后用粘结溶液调制成新的保温喷涂料重新使用，保温效果不变。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括30%的海泡石粉、20%的玻化微珠、20%的膨胀蛭石粉、20%的珍珠岩微粉和10%的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括3%的磷酸二氢铝、20%的聚乙烯醇和77%的水。

本实施例1中海泡石的粒度为120目；玻化微珠是粒度为50微米，壁厚l～2微米的空心球体；膨胀蛭石粒度为80目；珍珠岩微粉的粒度为140目；氧化镁粉的粒度为100目。

实施例2

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括25%的海泡石粉、25%的玻化微珠、15%的膨胀蛭石粉、25%的珍珠岩微粉和10%的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括5%的磷酸二氢铝、25%的聚乙烯醇和70%的水。

本实施例1中海泡石的粒度为150目；玻化微珠是粒度为90微米，壁厚l～2微米的空心球体；膨胀蛭石粒度为150目；珍珠岩微粉的粒度为160目；氧化镁粉的粒度为100目。

实施例3

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括35%的海泡石粉、25%的玻化微珠、20%的膨胀蛭石粉、15%的珍珠岩微粉和5%的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括3%的磷酸二氢铝、30%的聚乙烯醇和67%的水。

本实施例1中海泡石的粒度为100目；玻化微珠是粒度为30微米，壁厚l～2微米的空心球体；膨胀蛭石粒度为50目；珍珠岩微粉的粒度为120目；氧化镁粉的粒度为100目。

实施例4

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括25%的海泡石粉、25%的玻化微珠、25%的膨胀蛭石粉、20%的珍珠岩微粉和5%的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括5%的磷酸二氢铝、30%的聚乙烯醇和65%的水。

本实施例1中海泡石的粒度为100目；玻化微珠是粒度为10微米，壁厚l～2微米的空心球体；膨胀蛭石粒度为20目；珍珠岩微粉的粒度为120目；氧化镁粉的粒度为100目。

实施例5

一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括30%的海泡石粉、20%的玻化微珠、20%的膨胀蛭石粉、20%的珍珠岩微粉和10%的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括3%的磷酸二氢铝、20%的聚乙烯醇、10%的弹性丙烯酸乳液和77%的水。

本实施例1中海泡石的粒度为100目；玻化微珠是粒度为20微米，壁厚l～2微米的空心球体；膨胀蛭石粒度为20目；珍珠岩微粉的粒度为120目；氧化镁粉的粒度为100目。

实施例6

以产量为10万吨/年硫酸装置中的电除尘器为处理对象，该电除尘器的工作温度为330℃，工作环境温度为33℃。

分别将实施例1-5中所述的耐高温无石棉快干型保温喷涂料中的粉料和粘结溶液按重量比为1﹕3的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得喷涂浆料，然后将喷涂浆料对电除尘器进行喷涂处理，得保温涂层。

对分别采用实施例1-5的耐高温无石棉快干型保温喷涂浆料得到的保温层及其效果的结果如表1所示。

表1

可见，本实施例1-5的耐高温无石棉快干型保温喷涂料的喷涂使用涂层薄，仅40mm，为传统保温材料涂层厚度（250mm）的六分之一，而保温效果较现有传统保温材料好，而且现有传统保温材料的导热系数是实施例1至5的喷涂料得到的涂层的导热系数的1.4-1.6倍，本发明的喷涂料的导热系数低，隔热性能更好。

实施例7

以硫酸转化器为处理对象，该硫酸转化器的工作温度为450℃，工作环境温度为30℃。

分别将实施例1-5中所述的耐高温无石棉快干型保温喷涂料中的粉料和粘结溶液按重量比为1﹕2.5的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得涂抹浆料，然后将涂抹浆料对硫酸转化器进行涂抹处理，得保温涂层。

对分别采用实施例1-5的耐高温无石棉快干型保温涂抹浆料得到的保温层及其效果的结果如表2所示。

表2

可见，本实施例1-5的耐高温无石棉快干型保温喷涂料的涂抹使用的涂层薄，仅80mm，为传统保温材料涂层厚度（250mm）的四分之一，而保温效果较现有传统保温材料好，而且现有传统保温材料的导热系数是实施例1至5的喷涂料得到的涂层的导热系数的1.5倍左右，本发明的喷涂料的导热系数低，隔热性能更好。

本发明中所述抗拉强度的测试方法如下：将待测样品分三组放入模具内，将模具放入105℃的烘箱中，24小时后取出脱模，样品试件仍放入烘箱，烘至恒重，取出放入600℃高温炉中，4小时后取出放入干燥器，冷却至室温，然后置于试验机抗拉夹具上，以5mm/min速度加荷，直到样品试件破坏，测试所得3组数据，取平均值即可。

本发明中所述导热系数的测试方法如下：将涂料放入模具中制成100*25mm的三块圆盘涂料试件，再将带模试件放入300℃的烘箱中，24小时后取出脱模，涂料试件仍放入烘箱，烘至恒重，取出后将涂料试件打磨至20mm厚，然后放置在专用导热系数检测仪内施行测试，测试所得3组数据，取平均值即可。

实施例6和实施例7中所述的传统保温材料为复合硅酸盐。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，其特征在于：由粉料和粘结溶液组成，所述粉料为按重量百分比包括25％～35％的海泡石粉、15％～25％的玻化微珠、15％～25％的膨胀蛭石粉、15％～25％的珍珠岩微粉和5％～15％的氧化镁粉的混合料；所述粘结溶液按重量百分比包括3％～5％的磷酸二氢铝、20％～30％的聚乙烯醇和余量的水。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，其特征在于：所述粉料为按重量百分比包括30％的海泡石粉、20％的玻化微珠、20％的膨胀蛭石粉、20％的珍珠岩微粉和10％的氧化镁粉的混合料。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，其特征在于：所述粘结溶液按重量百分比包括5％的磷酸二氢铝、25％的聚乙烯醇和余量的水。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，其特征在于：所述玻化微珠是粒度为10～90微米，壁厚l～2微米的空心球体。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，其特征在于：所述膨胀蛭石的粒度为20-150目。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料，其特征在于：所述珍珠岩微粉的粒度为120-160目。

7.如权利要求1至6之一所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料的使用方法，其特征在于：按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕2～5的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得浆料，然后将浆料进行喷涂/涂抹即可。

8.根据权利要求7所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料的使用方法，其特征在于：按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕3～5的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得喷涂浆料。

9.根据权利要求7所述的一种耐高温无石棉快干型保温喷涂料的使用方法，其特征在于：按粉料和粘结溶液的重量比为1﹕2～2.9的比例，将粉料和粘结溶液混合均匀得涂抹浆料。