CN117384498B - 一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料及其制备方法，包括5~15重量份的短切可溶陶瓷纤维、8~15重量份的膨胀珍珠岩、5~15重量份的轻质碳酸钙细粉、5~10重量份的钠基膨润土、0.5~2.0重量份的成膜剂、0.2~2.0重量份的纤维素、0.5~2.0重量份的渗透剂、0~10重量份的泡花碱、35~70重量份的水。本发明采用易分散的短切可溶陶瓷纤维替代传统的石棉、海泡石等作为增强纤维，产品纤维分散均匀，充分发挥了纤维增强性能，具有良好的分散性，可以简化传统复合硅酸盐保温涂料生产工艺流程，不用基料制备，可以一次性将各种材料充分搅拌制成成品，一步法生产的流程简单，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于保温涂料技术领域，涉及一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料及其制备方法。
背景技术
保温涂料作为功能涂料的一种，在各行各业中有着广泛的应用。现有的复合硅酸盐保温涂料则是当前应用最广泛的保温涂料，这类保温涂料主要以松解过的海泡石或石棉为保温涂料增强纤维，而石棉已被世界卫生组织列为致癌物质，许多国家也逐步禁用石棉。
因而，在保温涂料中使用其它纤维材料替代石棉是大势所趋，但是，无论是海泡石、石棉，还是后来使用的岩棉、硅酸铝纤维，都不容易分散，在保温涂料制备过程中都需要基料制备这一环节，而基料的不容易分散则大大影响了工艺流程以及生产效率。
因此，如何找到一种更为适宜的保温涂料，解决目前保温涂料存在的上述问题，已成为业内诸多一线研究人员，亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种保温涂料及其制备方法，特别是一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料。本发明提供的保温涂料是一种易分散的短切可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料，制备的短切纤维具有易分散性，从而简化了工艺流程，提高了生产效率，而且工艺简单，条件温和、易于控制，有利于实现工业连续化生产。
本发明提供了一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，按原料质量分数计，包括：
短切可溶陶瓷纤维 5~15重量份；
膨胀珍珠岩 8~15重量份；
轻质碳酸钙细粉 5~15重量份；
钠基膨润土 5~10重量份；
成膜剂 0.5~2.0重量份；
纤维素 0.2~2.0重量份；
渗透剂 0.5~2.0重量份；
泡花碱 0~10重量份；
水 35~70重量份。
优选的，所述短切可溶陶瓷纤维为易分散的短切可溶陶瓷纤维；
所述短切可溶陶瓷纤维的长度小于等于10mm；
所述原料中还包括5~15重量份的铝酸盐水泥。
优选的，所述短切可溶陶瓷纤维具体为含有硅酸镁和硅酸钙的可溶性人造纤维；
所述短切可溶陶瓷纤维中，硅酸镁的质量含量为10wt%~25wt%；
所述短切可溶陶瓷纤维中，硅酸钙的质量含量为50wt%~75wt%。
优选的，所述成膜剂包括柔性丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和苯丙乳液中的一种或多种；
所述渗透剂包括渗透剂JFC、快速渗透剂T、低泡渗透剂SF、耐碱渗透剂和渗透剂JU中的一种或多种；
所述保温涂料具体为可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料。
优选的，所述易分散的短切可溶陶瓷纤维具体为采用柔软平滑剂和偶联剂改性的可溶性人造纤维；
所述柔软平滑剂包括苯基硅油、石蜡乳液和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种；
所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
本发明还提供了一种如上述技术方案任意一项所述的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙细粉、钠基膨润土、成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行混合后，得到膏状混合体的保温涂料。
优选的，所述混合的具体步骤为：
将成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行搅拌混合后，再依次加入短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙和钠基膨润土后继续搅拌混合。
优选的，所述混合的具体步骤为：
将成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行搅拌混合后，再依次加入泡花碱、短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙和钠基膨润土后继续搅拌混合。
优选的，所述短切可溶陶瓷纤维的制备过程包括以下步骤：
将经过柔软平滑剂和偶联剂改性制备的可溶性人造长纤维，经过破碎、除渣和气流分级后，得到易分散的短切可溶陶瓷纤维；
所述气流分级过程中，短切可溶陶瓷纤维呈现具有趋向性的聚集。
优选的，所述保温涂料的原料中还包括铝酸盐水泥；
所述铝酸盐水泥在保温涂料使用前加入。
本发明提供了一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，按原料质量分数计，包括5~15重量份的短切可溶陶瓷纤维、8~15重量份的膨胀珍珠岩、5~15重量份的轻质碳酸钙细粉、5~10重量份的钠基膨润土、0.5~2.0重量份的成膜剂、0.2~2.0重量份的纤维素、0.5~2.0重量份的渗透剂、0~10重量份的泡花碱以及35~70重量份的水。与现有技术相比，本发明提供了一种具有特定结构和组成的保温涂料，其中含有易分散的短切可溶陶瓷纤维作为纤维增强材料，产品纤维分散均匀，充分发挥了纤维增强性能。
本发明采用易分散的短切可溶陶瓷纤维替代传统的石棉、海泡石等无机矿物纤维作为增强纤维，进而得到了复合硅酸盐保温涂料。与传统的复合硅酸盐保温涂料的制备分为基料制备和成品制备两个过程。本发明使用的短切可溶陶瓷纤维，具有良好的分散性，使用这种短切陶瓷纤维，可以简化传统复合硅酸盐保温涂料生产工艺流程，不用基料制备过程，可以一次性将各种材料（包括陶瓷纤维、轻质骨料、增稠剂、粘结剂、成膜剂、无机细粉等）充分搅拌制成成品。
本发明还提供了相应的制备方法，该复合硅酸盐保温涂料在生产过程中，由传统的“两步法”简化为“一步法”生产工艺，工艺流程简单，提高了生产效率，而且条件温和、易于控制，有利于实现工业连续化生产；同时，产品纤维分散均匀，充分发挥了纤维增强性能。本发明使用的陶瓷纤维在人体体液中具有可溶性，对人体更加安全，符合健康要求。而且该复合硅酸盐保温涂料在性能方面，干态密度小、保温效果好、强度高、不泌水，涂抹性好，值得推广使用，能够广泛应用于各种高温工业设备、设施外保温工程，特别适用于各种异形设备和异形部位，具有优良的隔热、保温性能。
为了进一步理解本发明，下面对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用工业纯或保温涂料制备领域常规的纯度要求。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明提供了一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维的加入量为5~15重量份，可以为7~13重量份，可以为9~11重量份。
在本发明中，所述膨胀珍珠岩的加入量为8~15重量份，可以为9~14重量份，可以为10~13重量份，可以为11~12重量份。
在本发明中，所述轻质碳酸钙细粉的加入量为5~15重量份，可以为7~13重量份，可以为9~11重量份。
在本发明中，所述钠基膨润土的加入量为5~10重量份，可以为6~9重量份，可以为7~8重量份。
在本发明中，所述成膜剂的加入量为0.5~2.0重量份，可以为0.8~1.7重量份，可以为1.1~1.4重量份。
在本发明中，所述纤维素的加入量为0.5~2.0重量份，可以为0.8~1.7重量份，可以为1.1~1.4重量份。
在本发明中，所述渗透剂的加入量为0.5~2.0重量份，可以为0.8~1.7重量份，可以为1.1~1.4重量份。
在本发明中，所述渗透剂的加入量为0~10重量份，可以为2~8重量份，可以为4~6重量份。
在本发明中，所述水的加入量为35~70重量份，可以为40~65重量份，可以为45~60重量份，可以为50~55重量份。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维优选为易分散的短切可溶陶瓷纤维。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维的长度优选小于等于10mm。
在本发明中，所述原料中还优选包括5~15重量份的铝酸盐水泥，更优选为7~13重量份的铝酸盐水泥，更优选为9~11重量份的铝酸盐水泥。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维具体优选为含有硅酸镁和硅酸钙的可溶性人造纤维。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维中，硅酸镁的质量含量优选为10wt%~25wt%，更优选为12wt%~23wt%，更优选为15wt%~20wt%。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维中，硅酸钙的质量含量优选为50wt%~75wt%，更优选为55wt%~70wt%，更优选为60wt%~65wt%。
在本发明中，所述成膜剂优选包括柔性丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和苯丙乳液中的一种或多种，更优选为柔性丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或苯丙乳液。
在本发明中，所述渗透剂优选包括渗透剂JFC、快速渗透剂T、低泡渗透剂SF、耐碱渗透剂和渗透剂JU中的一种或多种，更优选为渗透剂JFC、快速渗透剂T、低泡渗透剂SF、耐碱渗透剂或渗透剂JU。
在本发明中，所述保温涂料具体优选为可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料。
在本发明中，所述易分散的短切可溶陶瓷纤维具体优选为采用柔软平滑剂和偶联剂改性的可溶性人造纤维。
在本发明中，所述柔软平滑剂优选包括苯基硅油、石蜡乳液和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种，更优选为苯基硅油、石蜡乳液或十六烷基三甲基溴化铵。
在本发明中，所述偶联剂优选包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种，更优选为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
本发明提供了一种如上述技术方案任意一项所述的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，包括以下步骤：
将短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙细粉、钠基膨润土、成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行混合后，得到膏状混合体的保温涂料。
在本发明中，所述混合的具体步骤优选为：
将成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行搅拌混合后，再依次加入短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙和钠基膨润土后继续搅拌混合。
在本发明中，所述混合的具体步骤优选为：
将成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行搅拌混合后，再依次加入泡花碱、短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙和钠基膨润土后继续搅拌混合。
在本发明中，所述短切可溶陶瓷纤维的制备过程优选包括以下步骤：
将经过柔软平滑剂和偶联剂改性制备的可溶性人造长纤维，经过破碎、除渣和气流分级后，得到易分散的短切可溶陶瓷纤维。
在本发明中，所述气流分级过程中，短切可溶陶瓷纤维优选呈现具有趋向性的聚集。
在本发明中，所述保温涂料的原料中还优选包括铝酸盐水泥。
在本发明中，所述铝酸盐水泥优选在保温涂料使用前加入。
本发明为完整和细化整体技术方案，更好的保证保温涂料的特性和性能，进一步提高保温涂料生产工艺的高效性以及纤维分散均匀，上述易分散的短切可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料及其制备方法具体可以包括以下内容：
本发明采取了如下技术方案：
（1）所使用的易分散的短切可溶陶瓷纤维是一种以硅酸镁、硅酸钙为主要成分的可溶性人造纤维，在纤维制造过程中利用柔软平滑剂、偶联剂进行改性，然后利用粉碎机将长纤维经过破碎、除渣、气流分级，加工成长度不超过10mm的短切纤维，由于在纤维加工过程中将长纤维团进行破碎、打散，并且气流分级过程中短纤维聚集具有趋向性，避免了纤维缠结，使短切纤维具有易分散性。
（2）以这种易分散的短切可溶陶瓷纤维为保温涂料的纤维增强材料，以膨胀珍珠岩为保温隔热骨料，使用成膜剂、纤维素，以轻质碳酸钙细粉、钠基膨润土等材料为无机填料，利用水为分散介质，将以上材料按适当比例加入搅拌罐中，充分搅拌、混合，制成膏状浆体。
（3）其配制成分比例为：
易分散的短切可溶陶瓷纤维5%-15%
膨胀珍珠岩8%-15%
轻质碳酸钙细粉5%-15%
钠基膨润土 5%-10%
成膜剂0.5%-2.0%
纤维素0.2%-2.0%
渗透剂 0.5%-2%
泡花碱 0-10%
水 35%-70%。
根据产品耐高温、高强度性能需要，外加铝酸盐水泥5%-15%。
本发明上述内容提供了一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，这是一种具有特定结构和组成的保温涂料，其中含有易分散的短切可溶陶瓷纤维作为纤维增强材料，产品纤维分散均匀，充分发挥了纤维的增强性能。
本发明采用易分散的短切可溶陶瓷纤维替代传统的石棉、海泡石等无机矿物纤维作为增强纤维，进而得到了复合硅酸盐保温涂料。与传统的复合硅酸盐保温涂料的制备分为基料制备和成品制备两个过程。本发明使用的短切可溶陶瓷纤维，具有良好的分散性，使用这种短切陶瓷纤维，可以简化传统复合硅酸盐保温涂料生产工艺流程，不用基料制备过程，可以一次性将各种材料（包括陶瓷纤维、轻质骨料、增稠剂、粘结剂、成膜剂、无机细粉等）充分搅拌制成成品。
本发明还提供了相应的制备方法，该复合硅酸盐保温涂料在生产过程中，由传统的“两步法”简化为“一步法”生产工艺，工艺流程简单，提高了生产效率，而且条件温和、易于控制，有利于实现工业连续化生产；同时，产品纤维分散均匀，充分发挥了纤维增强性能。本发明使用的陶瓷纤维在人体体液中具有可溶性，对人体更加安全，符合健康要求。而且该复合硅酸盐保温涂料在性能方面，干态密度小、保温效果好、强度高、不泌水，涂抹性好，值得推广使用，能够广泛应用于各种高温工业设备、设施外保温工程，特别适用于各种异形设备和异形部位，具有优良的隔热、保温性能。
实验结果表明，本发明制备的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，产品性能达到指标要求，浆体密度≤1000kg/m3，干密度≤280kg/m3，体积收缩率≤20%，抗拉强度≥100kPa，粘结强度≥25kPa，导热系数（平均350℃±5℃≤0.12W/(m·K)）。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料及其制备方法进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
下述实施例中，所述百分含量均为质量百分含量。
易分散的短切可溶陶瓷纤维制备实施例
易分散的短切可溶陶瓷纤维使用可溶陶瓷纤维棉通过机械破碎、气流分级技术制得。柔软平滑剂（苯基硅油、石蜡乳液或十六烷基三甲基溴化铵）和改性剂（硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂）在生产可溶纤维棉时通过喷雾方式施加到纤维表面。
可溶纤维棉制备过程：优选含CaO、MgO、SiO2的无机耐火细粉，通过高温熔融、甩丝成纤工艺技术生产，成纤过程中，预先将柔软平滑剂、偶联剂按照配制成总浓度3.5%~6%的水溶液，其中柔软平滑剂浓度控制范围2.5%~4.0%，偶联剂控制范围0.5%~2.0%。成纤时以喷雾方式施加在纤维表面，控制纤维中柔软平滑剂、偶联剂的含量在0.15%~0.20%之间。
易分散的短切可溶陶瓷纤维制备过程：将含有柔软平滑剂、偶联剂的可溶纤维棉采用粉碎机将长纤维切短，利用气流分级技术除去大渣球，并控制纤维加工长度不超过10mm，短切纤维中非纤维状物质含量控制在30%以内，这样制得的短切纤维呈松散状。
最终得到易分散的短切可溶陶瓷纤维。
实施例1
一种使用温度低于300℃的易分散的短切可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料配方：易分散的短切可溶陶瓷纤维15%， 膨胀珍珠岩12%，轻质碳酸钙细粉10%， 钠基膨润土 7%， 成膜剂（聚丙烯酰胺）1.5%，纤维素0.5%，渗透剂（快速渗透剂T） 1.0%，水 53%。
一种制备以上所述复合硅酸盐保温涂料的方法，包括以下步骤：按比例先将水加入搅拌罐中，然后加入成膜剂、纤维素、渗透剂，充分搅拌，待其全部溶解后，边搅拌边依次加入短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、钠基膨润土，充分搅拌，直至成为均匀膏状混合体，最后放料包装。
实施例2
一种使用温度700℃及以下的易分散的短切可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料配方：易分散的短切可溶陶瓷纤维15%，膨胀珍珠岩10%，轻质碳酸钙细粉15%，钠基膨润土10%， 成膜剂（聚乙烯醇）0.6%，纤维素0.4%，渗透剂（渗透剂JFC） 1%，泡花碱8%，水40%。
一种制备以上所述复合硅酸盐保温涂料的方法，包括以下步骤：按比例先将水加入搅拌罐中，然后加入成膜剂、纤维素、渗透剂，充分搅拌，待其全部溶解后，边搅拌边依次加入泡花碱、短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙、钠基膨润土，充分搅拌，直至成为均匀膏状混合体，最后放料包装。
实施例3
一种高强易分散短切可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐保温涂料配方：易分散的短切可溶陶瓷纤维12%， 膨胀珍珠岩10%，轻质碳酸钙细粉20%， 钠基膨润土 5%， 成膜剂（柔性丙烯酸乳液）1.0%，纤维素0.5%，渗透剂（快速渗透剂T） 1.5%，水 50%。铝酸盐水泥15%（施工前外加）。
一种制备以上所述复合硅酸盐保温涂料的方法，包括以下步骤：按比例先将水加入搅拌罐中，然后加入成膜剂、纤维素、渗透剂，充分搅拌，待其全部溶解后，边搅拌边依次加入膨胀珍珠岩、短切可溶陶瓷纤维、轻质碳酸钙、钠基膨润土，充分搅拌，直至成为均匀膏状混合体，最后放料包装。在施工前按比例加入铝酸盐水泥，充分搅拌，直至成为均匀膏状体。
对本发明实施例1~3制备的复合硅酸盐保温涂料进行性能检测。
参见表1，表1为本发明实施例制备的复合硅酸盐保温涂料与常规石棉保温涂料的性能指标对比数据。
表1
通过对比发现：本发明产品纤维分散性好，对制品的增强作用强，性能指标均优于使用石棉纤维制得的保温涂料。
以上对本发明提供的一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，其特征在于，按原料质量分数计，包括：
短切可溶陶瓷纤维 5~15重量份；
膨胀珍珠岩 8~15重量份；
轻质碳酸钙细粉 5~15重量份；
钠基膨润土 5~10重量份；
成膜剂 0.5~2.0重量份；
纤维素 0.2~2.0重量份；
渗透剂 0.5~2.0重量份；
泡花碱 0~10 重量份；
水 35~70重量份；
铝酸盐水泥 5~15重量份；
所述短切可溶陶瓷纤维具体为含有硅酸镁和硅酸钙的可溶性人造纤维；
所述短切可溶陶瓷纤维中，硅酸镁的质量含量为10wt%~25wt%；
所述短切可溶陶瓷纤维中，硅酸钙的质量含量为50wt%~75wt%；
所述短切可溶陶瓷纤维为易分散的短切可溶陶瓷纤维；
所述短切可溶陶瓷纤维的长度小于等于10mm；
所述易分散的短切可溶陶瓷纤维具体为采用柔软平滑剂和偶联剂改性的可溶性人造纤维；
所述柔软平滑剂包括苯基硅油、石蜡乳液和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种；
所述偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，其特征在于，所述成膜剂包括柔性丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺和苯丙乳液中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料，其特征在于，所述渗透剂包括渗透剂JFC、快速渗透剂T、低泡渗透剂SF、耐碱渗透剂和渗透剂JU中的一种或多种。
4.一种如权利要求1~3任意一项所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙细粉、钠基膨润土、成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行混合后，得到膏状混合体的保温涂料。
5.根据权利要求4所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，所述混合的具体步骤为：
1）将成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行搅拌混合后，再依次加入短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙和钠基膨润土后继续搅拌混合。
6.根据权利要求4所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，所述混合的具体步骤为：
1`）将成膜剂、纤维素、渗透剂和水进行搅拌混合后，再依次加入泡花碱、短切可溶陶瓷纤维、膨胀珍珠岩、轻质碳酸钙和钠基膨润土后继续搅拌混合。
7.根据权利要求4所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，所述短切可溶陶瓷纤维的制备过程包括以下步骤：
将经过柔软平滑剂和偶联剂改性制备的可溶性人造长纤维，经过破碎、除渣和气流分级后，得到易分散的短切可溶陶瓷纤维。
8.根据权利要求7所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，所述气流分级过程中，短切可溶陶瓷纤维呈现具有趋向性的聚集。
9.根据权利要求4所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，所述保温涂料的原料中还包括铝酸盐水泥。
10.根据权利要求9所述的可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料的制备方法，其特征在于，所述铝酸盐水泥在保温涂料使用前加入。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4286999A (en) * | 1980-03-04 | 1981-09-01 | Raybestos-Manhattan, Inc. | Method of improving properties of ceramic fibers |
| CN1057659A (zh) * | 1990-06-23 | 1992-01-08 | 龙昂 | 复合隔热保温材料 |
| CN101289589A (zh) * | 2008-06-12 | 2008-10-22 | 哈尔滨六环涂料化工有限公司 | 浮阀式储罐罐顶用轻体保温涂料 |
| CN101880139A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-10 | 上海大学 | 一种低碳陶瓷墙体保温膏及其制备方法 |
| CN108329776A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-07-27 | 东莞市佳乾新材料科技有限公司 | 一种环保型碳纤维/聚丙烯酸导电涂料 |
| CN108610798A (zh) * | 2017-05-24 | 2018-10-02 | 太仓安托建筑材料有限公司 | 一种防火型隔热保温涂料 |
| CN109592960A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-04-09 | 利宙实业(泗阳)有限公司 | 一种复合硅酸镁保温净化材料及其制备方法 |
| CN111807857A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-23 | 山东民烨耐火纤维有限公司 | 一种新型多孔复合硅酸盐绝热材料及其制备方法 |
| CN113549382A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-10-26 | 河北省易县海泡石开发有限公司 | 一种海泡石保温涂料及其制备方法 |
-
2023
- 2023-12-12 CN CN202311698892.2A patent/CN117384498B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4286999A (en) * | 1980-03-04 | 1981-09-01 | Raybestos-Manhattan, Inc. | Method of improving properties of ceramic fibers |
| CN1057659A (zh) * | 1990-06-23 | 1992-01-08 | 龙昂 | 复合隔热保温材料 |
| CN101289589A (zh) * | 2008-06-12 | 2008-10-22 | 哈尔滨六环涂料化工有限公司 | 浮阀式储罐罐顶用轻体保温涂料 |
| CN101880139A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-10 | 上海大学 | 一种低碳陶瓷墙体保温膏及其制备方法 |
| CN108610798A (zh) * | 2017-05-24 | 2018-10-02 | 太仓安托建筑材料有限公司 | 一种防火型隔热保温涂料 |
| CN108329776A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-07-27 | 东莞市佳乾新材料科技有限公司 | 一种环保型碳纤维/聚丙烯酸导电涂料 |
| CN109592960A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-04-09 | 利宙实业(泗阳)有限公司 | 一种复合硅酸镁保温净化材料及其制备方法 |
| CN111807857A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-23 | 山东民烨耐火纤维有限公司 | 一种新型多孔复合硅酸盐绝热材料及其制备方法 |
| CN113549382A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-10-26 | 河北省易县海泡石开发有限公司 | 一种海泡石保温涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李懋强等.热学陶瓷 性能测试工艺.中国建材工业出版社,2013,347. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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