CN105440752B - 一种无机耐高温耐磨功能涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金属基体表面的无机耐高温耐磨功能涂料及其制备方法。本发明的方法步骤包括：将45～50份的水玻璃及适量的水放入不锈钢料筒内，在300r/min的转速下依次加入0.3～0.75份的消泡剂，0.6～1.0份的分散剂，在该转速下均匀分散15min；将所有固体组分：高岭土3～15份，莫来石3～17份，滑石粉2～10份,石英粉10～15份，短切玻璃纤维2～8份，玻璃粉4～8份放入烧杯中，搅拌使其混合均匀。将转速调为800r/min，同时缓慢加入混合均匀的固体组分，保持该转速均匀分散90min。将转速调为500r/min，同时缓慢加入0.5～0.9份的消泡剂，0.5～0.9份的分散剂，0.2～0.5份的增塑剂，均匀搅拌60min后陈化一定时间，得到无机耐高温耐磨功能涂料。该功能涂料耐高温温度达到800℃以上，磨损值小于0.0025，耐骤冷试验符合B类涂料技术要求。

Description

一种无机耐高温耐磨功能涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机耐高温耐磨功能涂料及其制备方法，主要用于金属基体表面，可以保护金属设备基体表面承受高温和磨损等，属于无机功能涂料技术领域。
背景技术
耐高温涂料一般是指能长期承受200℃以上温度，漆膜不变色、不脱落，仍能保持适当的物理力学性能，使被保护对象正常发挥作用的功能性涂料，被广泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、机电、兵器等领域。一般按基料的不同，将耐高温涂料分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料。有机耐高温涂料主要是有机硅类耐高温涂料，纯有机硅树脂的高温防腐能力及耐溶剂性能较差，机械强度和附着力也不理想，虽然有机耐高温涂料有一定的发展基础，但是其耐高温性有一定的局限性，在一定温度下，硅氧键会断裂，从而影响涂料的使用性能；同时有机耐高温涂料的制作成本较高，受热破坏分解后对环境的污染比较严重。无机耐高温涂料通常可耐400℃～1000℃，当再配合上性能较优的耐高温颜料和填料时，可耐1000℃以上，同时还具有高硬度、零污染等优点，因此无机耐高温涂料具有很好的发展趋势。目前，在冶金行业中，耐高温涂料的要求是耐高温、耐氧化以及不易剥落等，如中国专利“耐高温涂料及其生产方法”(CN9610905.3)以及中国专利“耐高温抗氧化涂料”(CN89107740.5)等，一般应用在冶金工业中的吹气管、渣口、高温锅炉等部件上。本专利公开了一种无机耐高温耐磨功能涂料及其制备方法，该功能涂料主要用于金属基体表面，可以保护金属设备基体表面承受高温和磨损等。该功能涂料属于硅酸盐耐高温涂料，涂料中的耐高温骨料莫来石提取于粉煤灰中，这不仅研究了一种新的涂料配方，还使工业废物得到资源化回收利用；涂料主要成分均为无机物，属于环境友好型涂料，具有良好的经济效益和环保效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无机耐高温耐磨功能涂料及其制备方法，该涂料可以保护金属基体承受高温、磨损等。为解决上述问题，本发明具体提供了如下技术方案：
一种用于金属基体表面的无机耐高温耐磨功能涂料，其特征在于，包括如下重量组分的原料：
其中，上述组份数为百分质量分数，所述莫来石为提取于粉煤灰的产物，是一种白色粉末。
该涂料中所用的耐高温骨料莫来石提取于粉煤灰中，制备莫来石的原料为粉煤灰。
所述粘结剂为水玻璃。
所述涂料的涂刷厚度为0.3～0.5mm。
所述消泡剂为D600消泡剂或OTI-3050消泡剂。
所述分散剂为硬脂酸钠、聚丙烯酸钠，5040中的一种或几种。
所述固化剂为石英粉，具有较强的吸附性能，比表面积较大，加入后可使胶体二氧化硅数目增多，从而起到固化的效果。
本发明还提供了一种无机耐高温耐磨功能涂料的制备方法，其制备工艺特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将45～50份的水玻璃及适量的水放入不锈钢料筒内，在300r/min的转速下依次加入0.3～0.75份的消泡剂，0.6～1.0份的分散剂，在该转速下均匀分散15min；
步骤2：将所有固体组分：高岭土3～15份，莫来石3～17份，滑石粉2～10份，石英粉10～15份，短切玻璃纤维2～8份，玻璃粉4～8份放入烧杯中，搅拌使其混合均匀；
步骤3：将转速调为800r/min，同时缓慢加入混合均匀的固体组分，保持该转速均匀分散90min；
步骤4：将转速调为500r/min，同时缓慢加入0.75～1.2份的消泡剂，0.5～0.9份的分散剂，0.2～0.5份的增塑剂，均匀搅拌60min后陈化一定时间，得到无机耐高温耐磨功能涂料。
上述耐高温耐磨涂料的耐高温达到800℃以上，磨损值为0.0025，耐骤冷试验符合B类涂料技术要求。
本发明对人体无毒无害且各组分均为无机物，对环境无污染，属于环境友好型涂料，并对其按照国家标准进行测定，各性能均达到标准要求。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程图；
具体实施方式
实施例1
将45份的水玻璃放入不锈钢料筒内，在300r/min的转速下依次加入适量的水，0.3份的消泡剂，0.5份的分散剂，在该转速下均匀分散15min。同时将6份高岭土，10份莫来石，滑石粉5份，石英粉12份，4份短切玻璃纤维，6份玻璃粉放入烧杯中利用搅拌棒将其混合均匀。此时将转速调为800r/min，在此转速下搅拌上述分散体系，同时缓慢加入混合均匀的固体组分，保持该转速均匀分散90min。将转速调为500r/min，在此转速下继续搅拌，同时缓慢加入0.3份的消泡剂，0.5份的分散剂，0.2份的成膜助剂，保持该转速均匀分散60min后，陈化一定时间，制得耐高温耐磨功能涂料。涂料产品的性能如表1所示。
涂料产品1的性能指标：
实施例2
将48份的水玻璃放入不锈钢料筒内，在300r/min的转速下依次加入适量的水，0.2份的消泡剂，0.3份的分散剂，在该转速下均匀分散15min。同时将8份高岭土，8份莫来石，滑石粉6份，石英粉13份，6份短切玻璃纤维，7份玻璃粉放入烧杯中利用搅拌棒将其混合均匀。此时将转速调为800r/min，在此转速下搅拌上述分散体系，同时缓慢加入混合均匀的固体组分，保持该转速均匀分散90min。将转速调为500r/min，在此转速下继续搅拌，同时缓慢加入0.2份的消泡剂，0.3份的分散剂，0.4份的成膜助剂，保持该转速均匀分散60min后，陈化一定时间，制得耐高温耐磨功能涂料。涂料样品的性能如表2所示
涂料产品2的性能指标
实施例3
将50份的水玻璃放入不锈钢料筒内，在300r/min的转速下依次加入适量的水，0.4份的消泡剂，0.2份的分散剂，在该转速下均匀分散15min。同时将10份高岭土，12份莫来石，滑石粉7份，石英粉15份，8份短切玻璃纤维，8份玻璃粉放入烧杯中利用搅拌棒将其混合均匀。此时将转速调为800r/min，在此转速下搅拌上述分散体系，同时缓慢加入混合均匀的固体组分，保持该转速均匀分散90min。将转速调为500r/min，在此转速下继续搅拌，同时缓慢加入0.4份的消泡剂，0.2份的分散剂，0.5份的成膜助剂，保持该转速均匀分散60min后，陈化一定时间，制得耐高温耐磨功能涂料。涂料产品的性能如表3所示。
涂料产品3的性能指标

Claims (4)

1.一种用于金属基体表面的无机耐高温耐磨功能涂料，其特征在于，包括如下重量组分的原料：
其中，所述莫来石为提取于粉煤灰的产物，是一种白色粉末；所述粘结剂为水玻璃；所述消泡剂为D600消泡剂或OTI-3050消泡剂；所述分散剂为硬脂酸钠、聚丙烯酸钠中的一种或二种；所述固化剂为石英粉。
2.如权利要求1所述的一种用于金属基体表面的无机耐高温耐磨功能涂料，其特征在于，所述涂料的涂刷厚度为0.3～0.5mm。
3.一种权利要求1-2之一所述的用于金属基体表面的无机耐高温耐磨功能涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将45～50份的水玻璃及适量的水放入不锈钢料筒内，在300r/min的转速下依次加入0.3～0.75份的消泡剂，0.6～1.0份的分散剂，在该转速下均匀分散15min；
步骤2：将所有固体组分：高岭土3～15份，莫来石3～17份，滑石粉2～10份，石英粉10～15份，短切玻璃纤维2～8份，玻璃粉4～8份放入烧杯中，搅拌使其混合均匀；
步骤3：将步骤1中的转速调为800r/min，同时缓慢加入混合均匀的固体组分，保持该转速均匀分散90min；
步骤4：将转速调为500r/min，同时缓慢加入0.75～1.2份的消泡剂，0.5～0.9份的分散剂，0.2～0.5份的增塑剂，均匀搅拌60min后陈化一定时间，得到无机耐高温耐磨功能涂料。
4.如权利要求3所述的用于金属基体表面的无机耐高温耐磨功能涂料的制备方法，其特征在于，该耐高温耐磨涂料的耐高温达到800℃以上，磨损值为0.0025，耐骤冷试验符合B类涂料技术要求。
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