CN1189529C - 一种金属用的耐高温耐磨节能涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属用的耐高温耐磨节能涂料。其通过以下方法制得：将预先配制好的纳米粉体胶液放入搅拌磨中，边搅拌边加依次加入重量百分比浓度为30%的六偏磷酸钠溶液、改性硅溶胶、丙烯酸、水溶硅油、改性水玻璃，在搅拌均匀后，边搅拌边加入预先配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30%的有机膨润土溶液、质量百分比浓度为30%的羧甲基纤维素溶液、磷苯二甲酸二丁酯、乙酰丙酮、N，N-甲基甲酰胺、硅烷偶联液，然后搅拌均匀，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料；最后把这涂料放进高速剪切强力分散机分散均匀即可。所述的涂料具有耐高温耐磨等优越性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种金属用的耐高温耐磨节能涂料。
背景技术
1999年10月26-28日在北京召开首次中国国际腐蚀控制大会，会议指出1998年我国因金属腐蚀造成经济损失2800亿元，工业发达国家因金属腐蚀造成经济损失占国民生产总值的2-4％，我国占6％，全世界每年金属产量的20-40％，这相当于一亿吨以上的金属被腐蚀损耗，这已成为一个国际性的严重问题。近代科技防腐蚀的科技方法，一般只用于常温领域，如油漆、电镀、阴极防护、钝化膜、非金属衬里等，用于高温防护方法不多，如等离子喷涂、热喷涂、耐热合金等，其使用受到空间、环境、成本和施工困难等限制，无法推广到热工现场，以致象锅炉、热交换器、热气管道、化工反应器、石化裂解炉等金属设备在高温下裸体工作，当然造成金属严重腐蚀损坏。例如火电厂、锅炉热交换器裸露在燃烧煤粉的炉膛中，高温氧化和粉尘高速冲刷同时作用，磨损很快，火电厂为了延长设备寿命，用角钢焊接遮栏保护，热效率严重损失；再例如硅钢板生产中，大卷硅钢板皮在金属罩内被加热热处理，因没有1000℃高温金属涂料防护，罩钢板一层层脱皮，热效率又低，用了1000℃的金属节能涂料，既保护了金属，又强化了辐射吸收热性能，热效率明显上升。金属在高温时的强度、耐磨性、耐腐蚀性比常温低很多，金属的反射率高，辐射率低，不利于辐射加热。用了金属耐高温防护节能涂料，能克服上述缺点，使热效率提高，能源节省明显。
现在国际市场有日本生产的SiliconlZ型耐热涂料，也有英国生产的叶子牌耐热涂料，但其使用温度＜400℃，而且非常昂贵。我国前冶金部支持研制的TH-1，2型耐热涂料，其使用温度也在400℃以下，南京航天大学研制的金属高温防护涂料在武钢硅钢分厂试用也是脱落，至今为止，国内市场没有成熟400℃以上的金属防护涂料，耐1000℃的金属防护涂料更是空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属用的耐高温耐磨节能涂料。
本发明所述的金属用的耐高温耐磨节能涂料，通过以下方法制得，以下各组分的百分比含量均为其占总重量的百分比：
1)配备纳米粉体复合液：
取纳米SiO2粉体2％-8％在研磨槽中用质量百分比浓度为10％的硅烷偶联液浸润，研磨后，加入纳米TiO22％-8％，再浸润研磨，最后加入30％浓度的碱性溶液15％-25％使其均匀混合成为流动性好的胶液待用；
2)配制填料：
300目以上的SiO2 3％-5％、Fe2O3 3％-5％、SiC4％-10％、CaO1％-2％、Na2SiF61％-2％、高岭土8％-10％、长石粉5％-10％混合均匀；
3)合成涂料：
将上述配制的纳米粉体胶液放入搅拌磨中，边搅拌边依次加入重量百分比浓度为30％的六偏磷酸钠溶液10％-15％、硅溶胶中加入重量百分比为10％的甘油混合溶液所制得的改性硅溶胶10％-15％、丙烯酸4％-8％、水溶硅油6％-10％、水玻璃中溶入重量百分比为5％的松香均匀溶液所制得的改性水玻璃4％-8％，在搅拌均匀后，边搅拌边加入上述2)配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30％的有机膨润土溶液0.5％-1％、质量百分比浓度为30％的羧甲基纤维素溶液0.5％-1％、磷苯二甲酸二丁酯0.5％-1％、乙酰丙酮0.3％-0.5％、N，N-甲基甲酰胺0.3％-0.5％、硅烷偶联液0.6％-1％，然后搅拌均匀，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料；最后把这涂料放进高速剪切强力分散机分散均匀即可。
上述的涂料用无离子水调节粘度至适宜喷涂。
经试验证明，本发明所述的涂料耐高温，具有以下优点：1)用于耐热钢、不锈钢基体的外表面涂层，在1200℃高温下也不会脱落，2)涂层具有高硬度、高强度、高耐腐蚀耐磨的性能，可长期工作在粉尘冲刷和酸、碱、盐气氛腐蚀环境中；3)涂料的浸润性好，渗透性强，化学键结合强度高，随着高温工作的过程，金属基体与涂层界面发生彼此扩散，强化改性界面结构。
具体实施方式
实施例一
制备100Kg用于不锈钢的耐高温耐腐蚀耐磨的节能涂料，按以下步骤制得：
1、配备纳米粉体复合液：
取纳米SiO2粉体2.5Kg在研磨槽中用质量百分比浓度为10％的硅烷偶联液浸润研磨后，加入纳米TiO22.5Kg，再浸润研磨，最后加入10％浓度的NaOH溶液15Kg使其均匀混合成为流动性好的胶液待用。
2、配制填料：
300目以上的SiO2 4Kg、Fe2O3 4Kg、SiC 10Kg、CaO 1Kg、Na2SiF6 1Kg、高岭土10Kg、长石粉10Kg混合均匀。
3、合成涂料：
将上述配制的纳米复合胶液放入搅拌磨中，边搅拌边按顺序加入质量百分比浓度为30％浓度的六偏磷酸钠溶液10Kg、改性硅溶胶10Kg、丙烯酸6.6Kg、水溶硅油6Kg、改性水玻璃4Kg，在搅拌均匀后，边搅拌边加入上述2)配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30％的有机膨润土溶液0.5Kg、30％浓度的羧甲基纤维素溶液0.5Kg、磷苯二甲酸二丁酯0.5Kg、乙酰丙酮0.4Kg、N，N-甲基甲酰胺0.4Kg、硅烷偶联液0.6Kg，质量百分比浓度为30％-40％的硬脂酸溶液0.5Kg，接着搅拌10小时，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料。
再把这涂料放进高速剪切强力分散机中工作2小时即可。使用时，用无离子水调节粘度至适宜喷涂。
上述的改性水玻璃是在水玻璃中溶入重量百分比为5％的松香均匀溶液；改性硅溶胶是在硅溶胶中加入重量百分比为10％的甘油混合溶液。
实施例二
制备100Kg用于不锈钢的耐高温耐腐蚀耐磨的节能涂料，按以下步骤制得：
1、配备纳米粉体复合液：
取纳米SiO2粉体8Kg在研磨槽中用质量百分比浓度为10％的硅烷偶联液浸润研磨后，加入纳米TiO2 8Kg，再浸润研磨，最后加入30％浓度的NaOH溶液15Kg使其均匀混合成为流动性好的胶液待用。
2、配制填料
300目以上的SiO2 3Kg、Fe2O3 3Kg、SiC 4Kg、CaO 2Kg、Na2SiF6 2Kg、高岭土9Kg、长石粉5Kg混合均匀。
3、合成涂料
将上述配制的纳米复合胶液放入搅拌磨中，边搅拌边按顺序加入质量百分比浓度为30％浓度的六偏磷酸钠溶液10Kg、改性硅溶胶10Kg、丙烯酸4Kg、水溶硅油6Kg、改性水玻璃6Kg，在搅拌均匀后，边搅拌边加入上述2)配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30％的有机膨润土溶液1Kg、30％浓度的羧甲基纤维素溶液1Kg、磷苯二甲酸二丁酯1Kg、乙酰丙酮0.5Kg、N，N-甲基甲酰胺0.5Kg、硅烷偶联液1Kg，接着搅拌1小时，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料。
再把这涂料放进高速剪切强力分散机中工作2小时即可，使用时用无离子水调节粘度至适宜喷涂。
上述的改性水玻璃是在水玻璃中溶入重量百分比为5％的松香均匀溶液；改性硅溶胶是在硅溶胶中加入重量百分比为1 0％的甘油混合溶液。
实施例三
制备100Kg用于不锈钢的耐高温耐腐蚀耐磨的节能涂料，按以下步骤制得：
1、配备纳米粉体复合液：
取纳米SiO2粉体2Kg在研磨槽中用质量百分比浓度为10％的硅烷偶联液浸润研磨后，加入纳米TiO2 2Kg，再浸润研磨，最后加入30％浓度的NaOH溶液25Kg使其均匀混合成为流动性好的胶液待用。
2、配制填料：
300目以上的SiO2 5Kg、Fe2O3 3Kg、SiC 4Kg、CaO 1Kg、Na2SiF6 1Kg、高岭土8Kg、长石粉5Kg混合均匀。
3、合成涂料：
将上述配制的纳米复合胶液放入搅拌磨中，边搅拌边按顺序加入质量百分比浓度为30％浓度的六偏磷酸钠溶液15Kg、改性硅溶胶10Kg、丙烯酸5Kg、水溶硅油6Kg、改性水玻璃4Kg、在搅拌均匀后，边搅拌边加入上述2)配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30％的有机膨润土溶液0.5Kg、30％浓度的羧甲基纤维素溶液0.5Kg、磷苯二甲酸二丁酯0.5Kg、乙酰丙酮0.5Kg、N，N-甲基甲酰胺0.5Kg、硅烷偶联液1Kg，质量百分比浓度为30％-40％的硬脂酸溶液0.5Kg，接着搅拌10小时，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料。
再把这涂料放进高速剪切强力分散机中工作2小时即可。使用时，用无离子水调节粘度至适宜喷涂。
上述的改性水玻璃是在水玻璃中溶入重量百分比为5％的松香均匀溶液；改性硅溶胶是在硅溶胶中加入重量百分比为10％的甘油混合溶液。
实施例四
制备100Kg用于不锈钢的耐高温耐腐蚀耐磨的节能涂料，按以下步骤制得：
1、配备纳米粉体复合液：
取纳米SiO2粉体2.5Kg在研磨槽中用质量百分比浓度为10％的硅烷偶联液浸润研磨后，加入纳米TiO2 2.5Kg，再浸润研磨，最后加入10％浓度的NaOH溶液20Kg使其均匀混合成为流动性好的胶液待用。
2、配制填料
300目以上的SiO2 4Kg、Fe2O3 4Kg、SiC 4Kg、CaO 1Kg、Na2SiF6 1Kg、高岭土8Kg、长石粉5Kg混合均匀。
3、合成涂料
将上述配制的纳米复合胶液放入搅拌磨中，边搅拌边按顺序加入质量百分比浓度为30％浓度的六偏磷酸钠溶液10Kg、改性硅溶胶15Kg、丙烯酸乳液5Kg、水溶硅油6Kg、改性水玻璃8Kg、在搅拌均匀后，边搅拌边加入上述2)配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30％的有机膨润土溶液0.5Kg、30％浓度的羧甲基纤维素溶液1Kg、磷苯二甲酸二丁酯0.6Kg、乙酰丙酮0.4Kg、N，N-甲基甲酰胺0.4Kg、硅烷偶联液0.6Kg，质量百分比浓度为30％-40％的硬脂酸溶液0.5Kg，接着搅拌10小时，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料。
再把这涂料放进高速剪切强力分散机中工作2小时即可，使用时，用无离子水调节粘度至适宜喷涂。
上述的改性水玻璃是在水玻璃中溶入重量百分比为5％的松香均匀溶液，改性硅溶胶是在硅溶胶中加入重量百分比为10％的甘油混合溶液。
Claims (2)
1、一种金属用的耐高温耐磨节能涂料，通过以下方法制得，以下各组分的百分比含量均为其占总重量的百分比：
1)配备纳米粉体复合液：
取纳米SiO2粉体2％-8％在研磨槽中用质量百分比浓度为10％的硅烷偶联液浸润，研磨后，加入纳米TiO2 2％-8％，再浸润研磨，最后加入30％浓度的碱性溶液15％-25％使其均匀混合成为流动性好的胶液待用；
2)配制填料：
300目以上的SiO2 3％-5％、Fe2O3 3％-5％、SiC 4％-10％、CaO 1％-2％、Na2SiF6 1％-2％、高岭土8％-10％、长石粉5％-10％混合均匀；
3)合成涂料：
将上述配制的纳米粉体胶液放入搅拌磨中，边搅拌边依次加入重量百分比浓度为30％的六偏磷酸钠溶液10％-15％、硅溶胶中加入重量百分比为10％的甘油混合溶液所制得的改性硅溶胶10％-15％、丙烯酸4％-8％、水溶硅油6％-10％、水玻璃中溶入重量百分比为5％的松香均匀溶液所制得的改性水玻璃4％-8％，在搅拌均匀后，边搅拌边加入上述2)配制的填料、搅拌研磨均匀后，边搅拌边加入质量百分比浓度为30％的有机膨润土溶液0.5％-1％、质量百分比浓度为30％的羧甲基纤维素溶液0.5％-1％、磷苯二甲酸二丁酯0.5％-1％、乙酰丙酮0.3％-0.5％、N，N-甲基甲酰胺0.3％-0.5％、硅烷偶联液0.6％-1％，然后搅拌均匀，便可以得到纳米粉体改性的μ级粉体涂料；最后把这涂料放进高速剪切强力分散机分散均匀即可。
2、根据权利要求1所述的金属用的耐高温耐磨节能涂料，其特征在于：所述的涂料用无离子水调节粘度至适宜喷涂。
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