CN1552779A - 高温远红外涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种微纳米超细粉高温远红外涂料，属于耐高温远红外涂料技术领域。涂料组分包括氧化锆、Cr₂O₃、耐火粘土、膨润土、钛白粉、棕刚玉、氧化铁、碳化硅、PA80胶或水玻璃、羧甲基纤维素。将各组份按配比称重，混合，制成粘稠状悬浮流体。采用纳米超细化处理，使粒度达25－780nm，得纳米级高温远红外涂料产品。施工工艺为在表面清灰后喷刷前处理液，再喷刷远红外节能涂料。前处理液为含有PA80胶或水玻璃与羧甲基纤维素的水溶液。本发明涂料高温下保持高发射率，发射率可达0.93。单位面积涂料的使用量少，可长期存放。

Description

高温远红外涂料及其制备方法

(一)技术领域

本发明涉及一种微纳米超细粉高温远红外涂料，属于耐高温远红外涂料技术领域。

(二)背景技术

在利用能源的过程中，人们采取了各种有效措施，节能涂料就是其中之一。节能涂料是在传热学理论基础上，结合电磁理论，根据不同物质具有不同的电磁发射规律，筛选出具有高发射率的几种材料。红外涂料是用于高温炉窖内壁涂层，使燃料的能量被进一步激活，从而达到节能的目的。国外的红外涂料主要有英国CRC公司的ET-4，美国CRC-10A、G-125和SBE涂料，日本的CRC1100、1500涂料。它们均以一般金属氧化物和过渡金属氧化物体系为主，加上少量添加剂，经1200℃煅烧、破碎再加入粘接剂配制而成，其发射率可达0.9。以上涂料主要用于冶金、机械、石化等行业的高温炉窖。CN1044255C公开了一种烤烟烘房涂料，以SiC和Fe₂O₃为主料；CN86106391A和CN13644834A分别公开了两种红外涂料，SiC和粘土为主料。现有技术的这些涂料虽然有一定的节能效果，但都不同程度地存在着以下问题：一、涂料发射率不稳定，随温度升高，发射波长向短波段移动，如英国的ET-4涂料在400℃时发射率大于0.9，而800℃时发射率为0.85，1000℃ 时发射率为0.84；二、涂料与基体的附着力差、容易脱落，特别是与金属基体之间的附着力很差，如英国的ET-4涂料在金属表面应用温度不能高于1100℃时，否则会脱落，这严重制约了该涂料在工业锅炉上的应用；三、涂料的悬浮性差，保存时间短，长时间放置会产生严重结块现象。

(三)发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种高温远红外涂料，并利用微纳米超细粉处理增强附着力的远红外涂料，以及利用前处理剂增强涂料与基体附着力的施工工艺。

本发明的高温远红外涂料组份如下，均为重量份：

    氧化锆                       1～200份

    Cr₂O₃                     10～150份

    耐火粘土                     5～200份

    膨润土                       1～50份

    钛白粉                       0～20份

    棕刚玉(Al₂O₃)             100～500份

    氧化铁(Fe₂O₃)             0～50份

    碳化硅                       50～500份

    PA80胶或水玻璃               150～500份

    羧甲基纤维素                 0～50份

以上各固体组份粒度至少为320目。

本发明的高温远红外涂料的制备方法如下：

将上述各组份按配比称重，混合，制成粘稠状悬浮流体，即可得高温远红外涂料产品。

将上述高温远红外涂料产品采用纳米超细化处理，使粒度达25-780nm，得纳米级高温远红外涂料产品。该涂料与金属基体间的附着力更好。

本发明高温远红外涂料的施工工艺如下：

1、表面清灰，2、喷刷前处理液，3、喷刷远红外节能涂料。

上述前处理液为含有PA80胶或水玻璃与羧甲基纤维素的水溶液。

本发明的高温远红外涂料的优良性能和各项性能指标如下：

1.本发明涂料与基体具有相接近的膨胀系数，可增强涂料的附着强度和抗热振性，防止冷热交变过程中涂层的脱落。具体性能指标为：

热膨胀系数(/℃)：9.7×10^-6，线膨胀系数(％)：1.125，导热系数(w/m·k)：0.977。

2.本发明涂料高温下结构稳定，保持高发射率，发射率可达0.93。

3.本发明涂料使用时涂层厚度仅需20-300μm，大大地降低了单位面积涂料的使用量。

4.本发明涂料长期存放时涂料形成凝胶型，具有良好的触变性，使用时稍加搅拌即可。

(四)具体实施方式

实施例1：高温远红外涂料组份如下，均为重量份：

    氧化锆                       100份

    Cr₂O₃                     110份

    耐火粘土                     120份

    膨润土                       90份

    棕刚玉(Al₂O₃)             200份

    碳化硅                       270份

    PA80胶                       200份

    羧甲基纤维素                 10份

以上各固体组份粒度为320目。

制备方法如下：

将上述各组份按配比称重，混合，制成粘稠状悬浮流体，即可得高温远红外涂料产品。

实施例2：高温远红外涂料组份如下，均为重量份：

    氧化锆                       200份

    Cr₂O₃                     150份

    耐火粘土                     200份

    钛白粉                       200份

    棕刚玉(Al₂O₃)             500份

    碳化硅                       500份

    水玻璃                       450份

    羧甲基纤维素                 50份

以上各固体组份粒度为320目。

制备方法如下：

将上述各组份按配比称重，混合，制成粘稠状悬浮流体，采用纳米超细化处理，使粒度达25-780nm，得纳米级高温远红外涂料产品。

实施例3：如实施例2所述，所不同的是高温远红外涂料组份如下，均为重量份：

    氧化锆                       50份

    Cr₂O₃                     20份

    耐火粘土                     40份

    膨润土                       10份

    钛白粉                       20份

    棕刚玉(Al₂O₃)             100份

    碳化硅                       160份

    水玻璃                       150份。

施工时，在表面清灰后喷刷含有PA80胶的水溶液前处理液，然后再喷刷远红外涂料。

实施例4：高温远红外涂料用于高温锅炉金属内壁的施工工艺：

高温远红外涂料组份如实施例2所述，施工时，在表面清灰后喷刷含有水玻璃与羧甲基纤维素的水溶液前处理液，然后再喷刷远红外涂料。

Claims (5)

1.高温远红外涂料，其特征在于，组分如下，均为重量份：

            氧化锆                1～200份

            Cr₂O₃              10～150份

            耐火粘土              5～200份

            膨润土                1～50份

            钛白粉                0～20份

            棕刚玉                100～500份

            氧化铁                0～20份

            碳化硅                50～500份

            PA80胶或水玻璃        150～500份

            羧甲基纤维素          0～50份。

2.权利要求1所述的高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，将各组份按配比称重，混合，制成粘稠状悬浮流体。

3.权利要求3所述的高温远红外涂料的制备方法，其特征在于，将上述粘稠状悬浮流体采用纳米超细化处理，使粒度达25-780nm，得纳米级高温远红外涂料产品。

4.权利要求1所述的高温远红外涂料的应用，其特征在于，施工工艺如下：

(1)表面清灰，(2)喷刷前处理液，(3)喷刷远红外节能涂料。

5.如权利要求4所述的高温远红外涂料的应用，其特征在于，所述前处理液为含有PA80胶或水玻璃与羧甲基纤维素的水溶液。