CN107513295A - 一种高效环保阻热涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高效环保阻热涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效环保阻热涂料，包括以下原料：水125‑136.7份、硅溶胶180‑220份、偶联剂5‑8份、二氧化锆纤维2‑5份、聚丙烯酸钠0.1‑0.3份、六钛酸钾晶须40‑65份、二氧化硅气凝胶微珠60‑88份、二氧化钛10‑15份、憎水剂3‑6份、消泡剂0.4‑1.5份、苯甲酸钠0.5‑1份。本发明的高效环保阻热涂料干品常温的导热系数达到0.032w/mk以下，高温受热情况下的保温效果好，具有以下优点：耐高温；良好的保温隔热效果；较强的反辐射性能；粘接牢固；使用方便；环保安全。

Description

一种高效环保阻热涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料，具体是一种高效环保阻热涂料及其制备方法。
背景技术
现有的耐高温保温涂料的导热系数基本上都在1w/mk以上，存在导热系数高的缺点。使用效果较差。因此，本发明提供一种高效环保阻热涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效环保阻热涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高效环保阻热涂料，按照重量份数计，包括以下原料：水125-136.7份、硅溶胶180-220份、偶联剂5-8份、二氧化锆纤维2-5份、聚丙烯酸钠0.1-0.3份、六钛酸钾晶须40-65份、二氧化硅气凝胶微珠60-88份、二氧化钛10-15份、憎水剂3-6份、消泡剂0.4-1.5份、苯甲酸钠0.5-1份。
作为本发明进一步的方案：按照重量份数计，包括以下原料：水133.4份、硅溶胶196.7份、偶联剂6.5份、二氧化锆纤维3.2份、聚丙烯酸钠0.18份、六钛酸钾晶须50份、二氧化硅气凝胶微珠75份、二氧化钛12.5份、憎水剂4.5份、消泡剂0.9份、苯甲酸钠0.8份。
一种高效环保阻热涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入700-900℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，制得表面形成硬壳、内部仍是二氧化硅气凝胶形态的二氧化硅气凝胶微珠；（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照（2-3）：（35-40）的重量比混合，搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液；（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合2-4小时，得到混合物，备用；（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合5-10min，得到混合浆料；（5）将混合浆料放入卧式螺带混合机中，边搅拌边加入步骤（3）所得混合物，捏合熟化即得成品。
作为本发明进一步的方案：步骤（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入800℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，制得表面形成硬壳、内部仍是二氧化硅气凝胶形态的二氧化硅气凝胶微珠。
作为本发明进一步的方案：步骤（1）制得的二氧化硅气凝胶微珠的容重170kg/m3，粒径：50nm-100nm。
作为本发明进一步的方案：步骤（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照2.5：38的重量比混合，搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液。
作为本发明进一步的方案：步骤（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合3小时，得到混合物，备用。
作为本发明进一步的方案：步骤（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合8min，得到混合浆料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的高效环保阻热涂料干品常温的导热系数达到0.032w/mk以下，高温受热情况下的保温效果好，具有以下优点：1.耐高温：单面受热13000℃可长期使用；2.良好的保温隔热效果：受热200℃时，导热系数≤0.047w/mk；受热600℃时，导热系数≤0.081w/mk；受热1000℃时，导热系数≤0.148w/mk；3.较强的反辐射性能：采用了折射率高达2.73的二氧化钛材料，决定了它对热辐射的反射性能；4.粘接牢固：干后牢固，不龟裂，不易脱落；5.使用方便：可一次性涂布所需厚度；6.环保安全：配方中使用的均为安全环保的材料，且在涂料的生产过程中不产生废水、废料、废气、废渣。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种高效环保阻热涂料，按照重量份数计，包括以下原料：水125份、硅溶胶180份、偶联剂5份、二氧化锆纤维2份、聚丙烯酸钠0.1份、六钛酸钾晶须40份、二氧化硅气凝胶微珠60份、二氧化钛10份、憎水剂3份、消泡剂0.4份、苯甲酸钠0.5份。
一种高效环保阻热涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入700℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，使原来的二氧化硅气凝胶分子团表面形成硬壳，而内部仍是二氧化硅气凝胶的形态，表观呈现微珠状；微珠既保留了二氧化硅气凝胶原有的保温性能，又具备了耐高温、易于与很多粘结剂结合的特性，制得的二氧化硅气凝胶微珠的容重170kg/m3左右，粒径：30nm-150nm；（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照2：40的重量比混合，即：将偶联剂2.5份、水50份搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液；（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合2小时，得到混合物，备用；（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合5min，得到混合浆料；（5）将混合浆料放入卧式螺带混合机中，边搅拌边加入步骤（3）所得混合物，捏合熟化即得成品。
实施例2
一种高效环保阻热涂料，按照重量份数计，包括以下原料：水136.7份、硅溶胶220份、偶联剂8份、二氧化锆纤维5份、聚丙烯酸钠0.3份、六钛酸钾晶须65份、二氧化硅气凝胶微珠88份、二氧化钛15份、憎水剂6份、消泡剂1.5份、苯甲酸钠1份。
一种高效环保阻热涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入900℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，使原来的二氧化硅气凝胶分子团表面形成硬壳，而内部仍是二氧化硅气凝胶的形态，表观呈现微珠状；微珠既保留了二氧化硅气凝胶原有的保温性能，又具备了耐高温、易于与很多粘结剂结合的特性，制得的二氧化硅气凝胶微珠的容重170kg/m3左右，粒径：30nm-150nm；（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照3：35的重量比混合，即：将偶联剂4份、水46.7份搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液；（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合4小时，得到混合物，备用；（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合10min，得到混合浆料；（5）将混合浆料放入卧式螺带混合机中，边搅拌边加入步骤（3）所得混合物，捏合熟化即得成品。
实施例3
一种高效环保阻热涂料，按照重量份数计，包括以下原料：水133.4份、硅溶胶196.7份、偶联剂6.5份、二氧化锆纤维3.2份、聚丙烯酸钠0.18份、六钛酸钾晶须50份、二氧化硅气凝胶微珠75份、二氧化钛12.5份、憎水剂4.5份、消泡剂0.9份、苯甲酸钠0.8份。
一种高效环保阻热涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入800℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，使原来的二氧化硅气凝胶分子团表面形成硬壳，而内部仍是二氧化硅气凝胶的形态，表观呈现微珠状；微珠既保留了二氧化硅气凝胶原有的保温性能，又具备了耐高温、易于与很多粘结剂结合的特性，制得的二氧化硅气凝胶微珠的容重170kg/m3左右，粒径：50nm-100nm；（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照2.5：38的重量比混合，即：将偶联剂3.25份、水49.4份搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液；（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合3小时，得到混合物，备用；（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合8min，得到混合浆料；（5）将混合浆料放入卧式螺带混合机中，边搅拌边加入步骤（3）所得混合物，捏合熟化即得成品。
本发明实施例1-3制备的高效环保阻热涂料的性能如下表所示：
序号 项目 单位 技术指标
1 外观质量 - 色泽均为白色浆体
2 浆体密度 Kg/m3 ≥1100
4 干品体积收缩率 % ≤1.5
5 导热系数(常温） W/（m.k） ≤0.032
6 折射率 giq/giβ 2.73
7 抗压强度 MPq ≥1.2
8 抗折强度 MPq ＞0.4
9 最高使用温度 ℃ 1300
本发明的高效环保阻热涂料干品常温的导热系数达到0.032w/mk以下，高温受热情况下的保温效果好，具有以下优点：
1.耐高温：单面受热13000℃可长期使用；
2.良好的保温隔热效果：受热200℃时，导热系数≤0.047w/mk；受热600℃时，导热系数≤0.081w/mk；受热1000℃时，导热系数≤0.148w/mk；
3.较强的反辐射性能：采用了折射率高达2.73的二氧化钛材料，决定了它对热辐射的反射性能；
4.粘接牢固：干后牢固，不龟裂，不易脱落；
5.使用方便：可一次性涂布所需厚度；
6.环保安全：配方中使用的均为安全环保的材料，且在涂料的生产过程中不产生废水、废料、废气、废渣。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种高效环保阻热涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括以下原料：水125-136.7份、硅溶胶180-220份、偶联剂5-8份、二氧化锆纤维2-5份、聚丙烯酸钠0.1-0.3份、六钛酸钾晶须40-65份、二氧化硅气凝胶微珠60-88份、二氧化钛10-15份、憎水剂3-6份、消泡剂0.4-1.5份、苯甲酸钠0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的高效环保阻热涂料，其特征在于，按照重量份数计，包括以下原料：水133.4份、硅溶胶196.7份、偶联剂6.5份、二氧化锆纤维3.2份、聚丙烯酸钠0.18份、六钛酸钾晶须50份、二氧化硅气凝胶微珠75份、二氧化钛12.5份、憎水剂4.5份、消泡剂0.9份、苯甲酸钠0.8份。
3.一种如权利要求1-2任一所述的高效环保阻热涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入700-900℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，制得表面形成硬壳、内部仍是二氧化硅气凝胶形态的二氧化硅气凝胶微珠；（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照（2-3）：（35-40）的重量比混合，搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液；（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合2-4小时，得到混合物，备用；（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合5-10min，得到混合浆料；（5）将混合浆料放入卧式螺带混合机中，边搅拌边加入步骤（3）所得混合物，捏合熟化即得成品。
4.根据权利要求3所述的高效环保阻热涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）二氧化硅气凝胶微珠的制备：将二氧化硅气凝胶粉末通过漏斗送入卧式高温喷吹炉的低温段，瞬间通过风机吹入800℃高温区，进入转炉区，落入底风管，被上游风机送来的风吹入储料仓、冷却，制得表面形成硬壳、内部仍是二氧化硅气凝胶形态的二氧化硅气凝胶微珠。
5.根据权利要求3所述的高效环保阻热涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）制得的二氧化硅气凝胶微珠的容重170kg/m3，粒径：50nm-100nm。
6.根据权利要求3所述的高效环保阻热涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）制备偶联剂溶液：将配方中50%的偶联剂与水按照2.5：38的重量比混合，搅拌混合均匀，配成偶联剂溶液。
7.根据权利要求3所述的高效环保阻热涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）将二氧化硅气凝胶微珠盛于搅拌容器中，然后将偶联剂溶液加入盛有二氧化硅气凝胶微珠的搅拌容器中，搅拌混合3小时，得到混合物，备用。
8.根据权利要求3所述的高效环保阻热涂料的制备方法，其特征在于，步骤（4）将配方中余量的水，以及硅溶胶、聚丙烯酸钠、余量的偶联剂、二氧化锆纤维、憎水剂、消泡剂、二氧化钛、六钛酸钾晶须和苯甲酸钠依次加入搅拌器中，每加一种物料搅拌混合8min，得到混合浆料。
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