CN111040484A - 一种高温耐火涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温耐火涂料组合物及其制备方法，该高温耐火涂料是以水、硅酸钠、莫来石粉、莫来石颗粒、粘土和杀菌防腐剂为原料混合而成，按照其质量百分比：水9.0~10.0%、硅酸钠30.0~40.0%、莫来石粉30.0~40.0%、莫来石颗粒10.0~25.0%、粘土20.0~30.0%、杀菌防腐剂0.1~1.0%混合形成的膏状体。本发明的高温耐火涂料经高温烧制后形成脆性坚硬的保护层，使炉体中的尘埃不至于漂浮到空气中，用来保护加热炉内部表面，使其不易被高温和火焰冲刷而导致损坏，在高温烧制后也不会产生微量的硫、磷等物质，从而增加炉体的使用寿命。

Description

一种高温耐火涂料组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高温耐火涂料组合物及其制备方法。

背景技术

耐高温涂料是指在一定时限内，一定温度段内，能够经受高温环境氧化腐蚀的涂料，从而保护被涂物能在高温下正常工作，用于可燃性基材表面，能降低被涂涂料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延，或用于非可燃性基材表面，用以提高被涂涂料耐火极限的一种特种涂料，防火涂料涂覆在基材表面，除具有阻燃作用以外，还具有防锈、防水、防腐、耐磨和耐热性能，其涂层具有坚韧性、着色性、黏附性、易干性和一定的光泽，可广泛应用于钢铁制造、冶金、石油工业、天然气开采、航空航天等工业领域。

目前，应用于高温炉窑上的耐火涂料有很多种，但大多仅仅具有耐火的性能，对涂料的其他性能没有得的重视。现有专利号CN107189499A公开了一种高温耐火涂料，由三氧化二铝、三氧化二硼、三氧化二铁、二氧化钴、氧化钠、氧化钾、氧化硅以及PA-80胶液组成，适用于加热炉，均热炉，煅烧炉，玻璃熔炉，退火炉，搪瓷烧成炉，金属热处理炉等工业窑炉，该耐热材料制备的工业窑炉仅仅具有耐高温，热效率高，热稳定性能好，节能优势明显等优点，并不能减少高温窑炉有的以下缺点：1.工业窑炉在使用过程中，会产生微量的硫、磷等化学物质，长期作用下会对炉体产生腐蚀作用，减少炉体的使用寿命；2.工业窑炉在使用过程中，炉体由于高温煅烧会产生一些粉尘，漂浮在空气中，同样减少炉体的使用寿。因此，本发明人提出一种炉顶高温耐火材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种燃料节能，能够保护炉体少受腐蚀作用，提高炉体使用寿命的炉顶高温耐火材料。

本发明提供的的一种高温耐火涂料组合物及其制备方法，按照质量百分比，该高温耐火涂料的组分组成如下：

水 9.0~10.0%

硅酸盐 30.0~40.0%

莫来石粉 30.0~40.0%

莫来石颗粒 10.0~25.0%

粘土 20.0~30.0%

杀菌防腐剂 0.1~1.0%。

上述涂料的组合物中，硅酸盐的水溶液俗称水溶液，是一种矿黏合剂，硅酸盐的粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好；莫来石粉和莫来石颗粒是一种优质的耐火原料，它具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点；黏土是由多种矿物混合而成的，没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化。

进一步的，本发明的硅酸盐的含量优选为33.0~36.0%。

进一步的，本发明的硅酸盐优选为硅酸钠。

进一步的，本发明的莫来石粉的含量优选为14.0~20.0%。

进一步的，本发明的莫来石颗粒优选为14.0~21.0%。

进一步的，本发明的杀菌防腐剂优选为异噻唑啉酮，异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀菌防腐剂。

本发明高温耐火涂料组合物由以下步骤制备得到：

（a）按上述重量百分比将硅酸盐溶于水中形成水溶液，

（b）按上述重量百分比将莫来石粉 、莫来石颗粒和粘土加入到（a）中的水溶液中，搅拌均匀得到膏状体，

（c）将（b）中的膏状体继续搅拌和熟化24h，

（d）最后按上述重量百分比加入杀菌防腐剂，搅拌均匀，

上述各步骤都在常温常压下进行。

本发明的有益效果：

1.本发明高温耐火涂料采用莫来石为基材，不含有陶瓷纤维，当温度高达800℃时，涂料将会形成类似“鸡蛋壳”一样的坚硬保护层，从而把炉膛内表面完全包裹起来。这样可使炉体中的尘埃不至于漂浮到空气中。

2.本发明高温耐火涂料所形成的保护层既可以防止火焰冲刷，又能够在高温状态下产生热辐射，使温度升高，从而达到节约燃料的效果。

3.本发明高温耐火涂料还具有抗化学反应的特性，故炉内的微量硫、磷等化学物质不会对炉体产生腐蚀作用，从而使得加热炉的寿命变得更为持久，延长了加热炉的使用周期。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步说明，以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例1

一种高温耐火涂料组合物，以重量百分比计，各组分及含量为：

水 9.0%

硅酸钠 35.0%

莫来石粉 15.0%

莫来石颗粒 15.0%

粘土 25.0%

异噻唑啉酮 1.0%。

（a）将35.0%硅酸钠溶于9.0%水中形成水玻璃，

（b）将15.0%莫来石粉 、15.0%莫来石颗粒和25.0%粘土加入到（a）中的水溶液中，搅拌均匀得到膏状体，

（c）将（b）中的膏状体继续搅拌和熟化24h，

（d）最后加入1.0%异噻唑啉酮 ，搅拌均匀，

上述各步骤都在常温常压下进行。

实施例2

一种高温耐火涂料组合物，以重量百分比计，其组分及含量为：

水 9.5%

硅酸钠 35.0%

莫来石粉 17.5%

莫来石颗粒 15.0%

粘土 22.5%

异噻唑啉酮 0.5%。

（a）将35.0%硅酸钠溶于9.5%水中形成水玻璃，

（b）将17.5%莫来石粉 、15.0%莫来石颗粒和22.5%粘土加入到（a）中的水溶液中，搅拌均匀得到膏状体，

（c）将（b）中的膏状体继续搅拌和熟化24h，

（d）最后加入0.5%异噻唑啉酮 ，搅拌均匀，

上述各步骤都在常温常压下进行。

实施例3

一种高温耐火涂料组合物，以重量百分比计，其组分及含量为：

水 10.0%

硅酸钠 32.6%

莫来石粉 19.0%

莫来石颗粒 17.8%

粘土 20.3%

异噻唑啉酮 0.3%。

（a）将32.6%硅酸钠溶于10.0%水中形成水玻璃，

（b）将19.0%莫来石粉 、17.8%莫来石颗粒和20.3%粘土加入到（a）中的水溶液中，搅拌均匀得到膏状体，

（c）将（b）中的膏状体继续搅拌和熟化24h，

（d）最后加入0.3%异噻唑啉酮 ，搅拌均匀，

上述各步骤都在常温常压下进行。

实施例4

将实施例1~3制备得到的高温耐火涂料进行理化性质评价，具体评价结果见表1：

表1不同高温耐火材料的理化指标

注：可燃性按照SN/T2880-2011标准进行测试；熔点按照GB/T 28724-2012标准进行测试；溶解性按照GB/T27841-2011标准进行测试。

结论：由表1可以看出，由实施例1~3制备的高温耐火涂料，熔点、着火点和耐火度都较高且不溶于水，且本发明的高温耐火涂料品中不含微晶物和石英石体，本发明的高温耐火涂料经1200℃至1300℃高温燃烧后，仅有0.5~1.7%的微晶物产生，并未产生石英物体，符合美国和欧洲标准。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种高温耐火涂料组合物，其特征在于：按照质量百分比，所述高温耐火涂料的组分组成如下：

水 9.0~10.0%

硅酸盐 30.0~40.0%

莫来石粉 30.0~40.0%

莫来石颗粒 10.0~25.0%

粘土 20.0~30.0%

杀菌防腐剂 0.1~1.0%。

2.根据权利要求1所述的一种高温耐火涂料组合物，其特征在于：所述硅酸盐的含量为33.0~36.0%。

3.根据权利要求1、2所述的一种高温耐火涂料组合物，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钠。

4.根据权利要求1所述的一种高温耐火涂料组合物，其特征在于：所述莫来石粉的含量为14.0~20.0%。

5.根据权利要求1所述的一种高温耐火涂料组合物，其特征在于：所述莫来石颗粒为14.0~21.0%。

6.根据权利要求1所述的一种高温耐火涂料组合物，其特征在于：所述杀菌防腐剂为异噻唑啉酮。

7.一种高温耐火涂料组合物的制备方法，其特征在于：所述高温耐火涂料以下步骤制备得到：

（a）将硅酸盐溶于水中形成水溶液，

（b）将莫来石粉 、莫来石颗粒和粘土加入到（a）中的水溶液中，搅拌均匀得到膏状体，

（c）将（b）中的膏状体继续搅拌和熟化24h，

（d）最后加入杀菌防腐剂，搅拌均匀，

上述各步骤都在常温常压下进行。