CN114213883A - 一种无机复合耐温防腐涂层材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无机复合耐温防腐涂层材料及其制备方法，以高岭土、氧化铝粉、石英砂、钾长石为基础原料，通过配料、混合、喷涂、烘干、瓷化等步骤，实现漏板与空气更好隔绝、高温不融化、防腐蚀、致密不分层，使得玻璃纤维漏板使用周期和铂金损耗得到优化和提高。本发明所用原料易得、成本低廉、制备过程简单，解决了传统玻璃纤维漏板涂层化学稳定性差、高温易融化、易被酸碱腐蚀、再加工费用高等问题，且生产过程绿色环保，是一种性能优良，安全环保的无机复合耐温防腐涂层材料。

Description

一种无机复合耐温防腐涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂层材料，主要用作玻璃纤维漏板涂层的防护，具体指一种无机复合耐温防腐涂层材料及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维是一种绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的无机非金属材料。当前，玻璃纤维生产过程中主要使用铂铑合金材料作为漏板进行拉丝作业，漏板材料价格昂贵；其次拉丝作业需在1300℃及以上高温条件下进行，在高温、氧化性气氛、熔融化玻璃的侵蚀以及玻璃液自重和拉丝应力的相互作用下，漏板易变形，铂铑合金材料保护层受到破坏，损耗严重，致使漏板再加工或修复过程产生铂铑合金的损耗以及增加额外费用。随着铂及铑价格的连年上涨，给玻璃纤维造成了巨大的成本压力。
鉴于以上技术壁垒的存在，本发明提出一种无机复合耐温防腐涂层材料及其制备方法，该方法制备的无机复合耐温防腐涂层材料性能稳定、化学稳定性好、耐酸碱腐蚀、耐高温且生产过程简单、原料易得、成本低廉、环保耐用，是一种性能优良、安全环保的无机复合耐温防腐涂层材料。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种无机复合耐温防腐涂层材料及其制备方法。该涂层材料制备简单、成本低廉、安全环保、性能稳定，可有效提高玻璃纤维漏板强度、耐腐蚀性能及耐高温性能，降低铂铑合金损耗率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无机复合耐温防腐涂层材料，由以下质量百分比的原料制成：高岭土5%～15%、氧化铝粉5%～15%、石英砂15%～25%、钾长石55%～65%。
其中，所述高岭土主要化学成分SiO2为42%～50%，Al2O3为33%～42%，Fe2O3为0.5%～0.8%。
其中，所述氧化铝粉主要化学成分Al2O3≥90%。
其中，所述石英砂主要化学成分SiO2为95%～99%，Al2O3为0.5%～0.8%，Fe2O3为0.15%～0.18%。
其中，所述钾长石主要化学成分SiO2为68%～73%，Al2O3为14%～18%，MgO为0.4%～0.6%，K2O为0.08%～0.13%，Na2O为8.5%～10.5%，Fe2O3为0.11%～0.15%。
同时，本发明还提供一种无机复合耐温防腐涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）原材料预处理：将高岭土、氧化铝粉、石英砂、钾长石分别研磨至粒度为0.045mm～0.055mm；
（2）原材料称取：按以下比例称取原料，高岭土5%～15%、氧化铝粉5%～15%、石英砂15%～25%、钾长石55%～65%；
（3）配合料制备：将石英砂和氧化铝粉按照上述比例加入混合容器，混合均匀，然后将高岭土、钾长石按照上述比例加入混合物中进行搅拌，并混合均匀；
（4）涂层材料制备：将制备好的配合料加水进行粘稠状调试，加水量控制在配合料的25%～32%；
（5）漏板预处理：使用砂纸对涂覆处粗化，采用酒精擦拭清洗进行表面除杂；
（6）漏板喷涂：使用特制喷涂枪将步骤（4）制备好的涂层材料浆液均匀的喷涂在经步骤（5）处理后的漏板表面，喷涂厚度2.0mm～2.5mm；
（7）漏板烘干：将步骤（6）喷涂后的漏板置于85℃～90℃烘干炉中进行干燥处理；
（8）高温瓷化：将步骤（7）烘干后的漏板在1350℃～1450℃高温炉中进行高温瓷化，瓷化时间30min～45min。
本发明的有益效果：
1、本发明解决了传统玻璃纤维漏板容易变形、易被酸碱腐蚀、不耐高温等问题，制备过程操作简单、成本低廉、安全环保，是一种化学性能稳定、性能优良的无机复合耐温防腐涂层材料。
2、本发明采用的高岭土、氧化铝粉、石英砂以及钾长石等均为非金属矿物，原料易得、成本低廉、绿色环保，生产过程对环境无污染。
3、本发明采用的非金属矿物经混合调浆后制成的涂层材料喷涂在漏板上，能够有效克服传统高温烧结带来的漏板膨胀变形及不耐高温问题，有效减少铂铑合金的损耗，降低损耗率为45%～55%。
4、本发明采用的喷涂枪根据玻璃纤维漏板喷涂要求特制，喷涂均匀，喷涂速度及喷涂量可根据实际需要进行调整。
5、本发明制备的涂层材料耐高温、耐腐蚀、性能稳定，高温条件下不融化、不分层。
6、本发明制备的涂层材料使玻璃纤维漏板强度、耐腐蚀性能及耐高温性能得到良好的优化和提高。
附图说明
图1本发明无机复合耐温防腐涂层材料制备方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式及对本发明作进一步的详细说明：
实施例1
（1）原材料包括：高岭土5%，氧化铝粉5%，石英砂25%，钾长石65%；
（2）配合料制备：将石英砂和氧化铝粉按照上述比例加入混合容器，混合均匀，然后将高岭土、钾长石按照上述比例加入混合物中进行搅拌，并混合均匀；
（3）涂层材料制备：将制备好的配合料加水进行粘稠状调试，加水量为配合料的25%；
（4）漏板预处理：使用砂纸对涂覆处粗化，采用酒精擦拭清洗进行表面除杂；
（5）漏板喷涂：使用特制喷涂枪将上述制备好的涂层材料浆液均匀的喷涂在经预处理后的漏板表面，喷涂厚度2.0mm；
（6）漏板烘干：将喷涂后的漏板置于85℃～90℃烘干炉中进行干燥处理；
（7）高温瓷化：将烘干后的漏板在1350℃～1450℃高温炉中瓷化30min得到玻璃纤维漏板。
实施例2
（1）原材料包括：高岭土10%，氧化铝粉10%，石英砂20%，钾长石60%；
（2）配合料制备：将石英砂和氧化铝粉按照上述比例加入混合容器，混合均匀，然后将高岭土、钾长石按照上述比例加入混合物中进行搅拌，并混合均匀；
（3）涂层材料制备：将制备好的配合料加水进行粘稠状调试，加水量为配合料的28%；
（4）漏板预处理：使用砂纸对涂覆处粗化，采用酒精擦拭清洗进行表面除杂；
（5）漏板喷涂：使用特制喷涂枪将上述制备好的涂层材料浆液均匀的喷涂在经预处理后的漏板表面，喷涂厚度2.3mm；
（6）漏板烘干：将喷涂后的漏板置于85℃～90℃烘干炉中进行干燥处理；
（7）高温瓷化：将烘干后的漏板在1350℃～1450℃高温炉中瓷化40min得到玻璃纤维漏板。
实施例3
（1）原材料包括：高岭土15%，氧化铝粉15%，石英砂15%，钾长石55%；
（2）配合料制备：将石英砂和氧化铝粉按照上述比例加入混合容器，混合均匀，然后将高岭土、钾长石按照上述比例加入混合物中进行搅拌，并混合均匀；
（3）涂层材料制备：将制备好的配合料加水进行粘稠状调试，加水量为配合料的32%；
（4）漏板预处理：使用砂纸对涂覆处粗化，采用酒精擦拭清洗进行表面除杂；
（5）漏板喷涂：使用特制喷涂枪将上述制备好的涂层材料浆液均匀的喷涂在经预处理后的漏板表面，喷涂厚度2.5mm；
（6）漏板烘干：将喷涂后的漏板置于85℃～90℃烘干炉中进行干燥处理；
（7）高温瓷化：将烘干后的漏板在1350℃～1450℃高温炉中瓷化45min得到玻璃纤维漏板。
将本发明制备的涂层材料与市面上其他涂层材料同时喷涂到玻璃纤维漏板表面，对玻璃纤维漏板进行指标测试并综合比较，本发明涂层材料在使用寿命、铂铑合金损耗等方面具有很大的优势，使得玻璃纤维漏板的强度、耐腐蚀、耐高温等性能有很大程度的改善和提升。如表1所示，表中本发明实施例1、2、3分别为不同制备条件下所得到的涂层材料喷涂于玻璃纤维漏板表面制得的产品。
表1 不同玻璃纤维漏板性能对比
产品名称 使用寿命，天 平均损耗，g/t
市面产品1 210 7.6
市面产品2 240 7.3
本发明实施例1 315 3.7
本发明实施例2 330 3.5
本发明实施例3 340 3.4
注：市面产品1、2是指现有技术，使用铂铑合金材料保护层的情况。

Claims (2)

1.一种无机复合耐温防腐涂层材料，其特征在于，包括以下质量百分比的原料制成：高岭土5%～15%、氧化铝粉5%～15%、石英砂15%～25%、钾长石55%～65%；其中，所述高岭土主要化学成分SiO2为42%～50%，Al2O3为33%～42%，Fe2O3为0.5%～0.8%；所述氧化铝粉主要化学成分Al2O3≥90%；所述石英砂主要化学成分SiO2为95%～99%，Al2O3为0.5%～0.8%，Fe2O3为0.15%～0.18%；所述钾长石主要化学成分SiO2为68%～73%，Al2O3为14%～18%，MgO为0.4%～0.6%，K2O为0.08%～0.13%，Na2O为8.5%～10.5%，Fe2O3为0.11%～0.15%。
2.一种根据权利要求1所述的无机复合耐温防腐涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原材料的预处理：将高岭土、氧化铝粉、石英砂、钾长石分别研磨至粒度为0.045mm～0.055mm；
（2）原材料称取：按以下比例称取原料，高岭土5%～15%、氧化铝粉5%～15%、石英砂15%～25%、钾长石55%～65%；
（3）配合料制备：将石英砂和氧化铝粉按照上述比例加入混合容器，混合均匀，然后将高岭土、钾长石按照上述比例加入混合物中进行搅拌，并混合均匀；
（4）涂层材料制备：将制备好的配合料加水进行粘稠状调试，加水量控制在配合料的25%～32%；
（5）漏板预处理：使用砂纸对涂覆处粗化，采用酒精擦拭清洗进行表面除杂；
（6）漏板喷涂：使用特制喷涂枪将步骤（4）制备好的涂层材料浆液均匀的喷涂在经步骤（5）处理后的漏板表面，喷涂厚度2.0mm～2.5mm；
（7）漏板烘干：将步骤（6）喷涂后的漏板置于85℃～90℃烘干炉中进行干燥处理；
（8）高温瓷化：将步骤（7）烘干后的漏板在1350℃～1450℃高温炉中进行高温瓷化，瓷化时间30min～45min。
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