專利名稱：輕型無石棉耐高溫絕熱涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及濕性耐高溫絕熱涂料，尤指一種輕型無石棉耐高溫絕熱涂料。
在
背景技術：
中，中國發明專利公報于1994年5月18日公開了申請號為92112722.7的“復合隔熱保溫涂料及其生產工藝”專利申請，其公開號是CN1086839A。其材料組份含有(1)陶瓷纖維，(2)高硅氧棉，(3)巖棉，(4)無堿超細玻璃棉，(5)優質石棉絨，(6)改性礦棉，(7)膨脹珍珠巖，(8)培燒硅藻土，(9)高嶺土，(10)空心玻璃微球，(11)瓷土，(12)優質石粉，(13)快速滲透劑，(14)高效增稠劑，(15)復合高溫膠，(16)硅酸鈉，(17)硫酸鋁，(18)甲基硅醇鉀，(19)聚四氟乙烯液，(20)環氧樹脂，其余為水，制作方法有纖維滲透浸泡(在溫度為80℃情況下浸泡24小時，使滲透劑全部滲入纖維)，復合溶液制備(制備溫度為50℃，時間24小時)，半成品合成(其中用料(15)按1∶1的比例用開水稀釋后加入，合成溫度為50℃，時間2小時)，成品成形(冷卻至室溫，經24小時消泡后，即得成品)。其不足之處是，組成中石棉含量占有效物總量10％以上，在國際上被稱作“隱形殺手”的石棉已在西歐共同體國家等發達國家禁止使用，日本限制含石棉絕熱制品中石棉含量≤5％，因此這種含石棉的涂料很難在國際市場上打開銷路，而且是人們影響健康的潛伏的“隱形殺手”。組成中的快速滲透劑用量較大，其分子結構有萘環結構，這是常見的致癌物質之一，在較高的溫度下，易揮發，有特殊臭味，不僅影響人體健康，而且危害環境衛生。其次，該“產品使用溫度可達1200℃的科學根據尚不足，因為石棉長時間耐熱溫度為500～550℃，短時間耐熱溫度也不超過700℃，在國家建材局硬質保溫材料質檢中心調查表明，目前國家還未制定統一的保溫涂料標準，一般只作600～800℃之間一點，恒溫1小時，表明“外觀無變化”，僅對定性的描述檢測。再次，正個制作工藝過程是在非常溫下操作，生產過程復雜，不易控制，能耗增加，成本加大。
又如中國發明專利公報于1993年1月6日公開了公開號為CN1067667的“一種保溫隔熱涂料的制造方法”，其中組成中，含有纖維蛇蚊石〔Mg6(Si4O10)(OH)8〕，本質上講是纖維蛇蚊石石棉(又稱溫石棉)，其占有效物質總量的40％以上，對人體健康有害成份明顯增加。此外還有滲透劑M，其中滲透劑M中的滲透劑BN為萘環結構，同理也是致癌物質之一。
本發明的目的是為了克服上述背景技術中的不足之處，而研制出一種輕型無石棉耐高溫絕熱涂料產品，經過大量的試驗和推敲，篩選出最佳原材料配方和簡化的生產工藝方法，達到產品無石棉、無塊T滲透劑或無滲透劑M，導熱系數低，耐溫性佳，生產工藝間便，能量損耗低，粘接力強，易于施工的目的。
本發明的技術解決方案如下本發明的材料組成是(1)硅酸鋁纖維 10～15公斤(2)優質海泡石絨 40～50公斤(3)膨脹珍珠巖 0.4～0.5米3
(4)鈉基膨潤土 20～25公斤(5)空心玻璃微珠 5～10公斤(6)三氧化二鋁粉 1～3公斤(7)硅溶膠 10～15公斤(8)硅酸鈉2～3公斤(9)聚丙烯酰胺0.5～1.0公斤(10)LC804復合稀土催干劑 0.2～0.5公斤(11)OP乳化劑 0.3～0.9公斤(12)羧甲基纖維素鈉 1～3公斤(13)三聚磷酸鈉 0.5～1.0公斤(14)十二烷基苯磺酸鈉 0.2～0.4公斤(15)普通自來水 600～650公斤制作工藝方法如下①纖維浸泡松開向浸泡池中加入總用水量的1/3，再向池中加入原材料(11)和(14)，攪拌溶解后，加入(1)，在室溫下浸泡2小時，每隔15分鐘翻動攪拌一次。
②涂料改良助劑液制備取50立升敞口塑料桶一只，加水40公斤，然后依次加入原材料(7)、(8)、(9)、(10)，邊加邊攪拌，加完料后放置12小時，其間每隔1～2小時攪動一次。
③成品制備向反應攪拌池中加入剩余水，然后將方法①中浸泡好的纖維全部加入池中，機械攪拌15分鐘，再將原材料(2)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)依次加入，連續攪拌20分鐘，然后加入材料(3)，經攪拌10分鐘后，再加入方法②中涂料改良助劑液，仍在室溫下繼續攪拌10分鐘。
④成品包裝將成品放入池中，靜置后包裝或直接包裝均可，采用敞口塑料桶包裝或帶有內塑的編織袋包裝。
本發明的實施例說明如下取原料配方組成三組。序號 原材料 I組(公斤) II組(公斤) III組(公斤)(1) 硅酸鋁纖維10 15 12(2) 優質海泡石絨 40 45 50(3) 膨脹珍珠巖 0.4 0.45 0.5(4) 鈉基膨潤土25 20 23(5) 空心玻璃微珠 58 10(6) 三氧化二鋁粉 13 2(7) 硅溶膠15 12 10(8) 硅酸鈉 23 2.5(9) 聚丙烯酰胺 0.5 0.7 1.0(10) LC804復合稀土催干劑 0.5 0.2 0.4(11) OP乳化劑 0.5 0.3 0.9(12) 羧甲基纖維素鈉 21 3(13) 三聚磷酸鈉 0.8 0.5 1.0(14) 十二烷基苯磺酸鈉 0.4 0.2 0.3(15) 普通自來水 650 630 600經上述三組原材料進行選料和配料后，按上述制作工藝方法進行，即
①纖維浸泡松開向浸泡池中加入總用水量的1/3，再向池中加入原材料(11)和(14)，攪拌溶解后，加入(1)，在室溫下浸泡2小時，每隔15分鐘翻動攪拌一次。
②涂料改良助劑液制備取50立升敞口塑料桶一只，加水40公斤，然后依次加入原材料(7)、(8)、(9)、(10)，邊加邊攪拌，加完料后放置12小時，其間每隔1～2小時攪動一次。
③成品制備向反應攪拌池中加入剩余水，然后將方法①中浸泡好的纖維全部加入池中，機械攪拌15分鐘，再將原材料(2)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)依次加入，連續攪拌20分鐘，然后加入材料(3)，經攪拌10分鐘后，再加入方法②中涂料改良助劑液，仍在室溫下繼續攪拌10分鐘。
④成品包裝將成品放入池中，靜置后包裝或直接包裝均可，采用敞口塑料桶包裝或帶有內塑的編織袋包裝。
本發明的優點和效果如下1、經送樣品給國家建筑材料工業局硬質保溫材料產品質量監督檢驗測試中心，參照ASTM(美國標準協會)有關絕熱涂料標準進行全面檢驗，于1994年4月27日提出“熱性質測定報告”和“檢驗報告”，見下二表表一 熱性質測定報告試件尺寸(mm) 202202202202202試件厚度(mm) 20.8 20.8 20.8 20.8 20.8試件密度(kg/m3) 186186186186186測試平均溫度(K) 295.8 313.6 372.5 397.7 443.5試件熱面溫度(K) 308.0323.3383.4432.3522.5導熱系數 0.0656 0.0674 0.0741 0.0806 0.0879說明導熱系數方程式λ＝0.0199＋0.0001515T(T＝273～623K，在623K(350℃)時，其導熱系數為0.114W/(m·k)。表二檢驗報告項目單 位 測試條件 測量值堿度 PH 10漿體密度 kg/m3936干 密 度 kg/m3186干燥體積縮率 ％23.7導熱系數 W/(mk)Tm＝293K，ΔT＝20k 0.0658Tm＝623k 0.114粘接強度 KPa 剪切 20.6抗壓強度 KPa 10％ 變形 249殘余抗壓強度KPa 1123K，12小時 148線收縮率 ％ 1123K，12小時 1.0質量損失率 ％ 1123k，12小時 10.7上述二表檢驗標準表明本發明綜合性能處于世界領先水平，在1123K，12小時條件下，線收縮率為1％，質量損失率為10.7％等。目前已引起英國、加拿大、澳大利亞等國有關人士的興趣，比較背景技術，在高溫下，本發明作如此長時間苛刻條件下檢測，并得到國家有關部門的檢測報告和認可，這是一個很重要的特點。
2、由于材料中不用石棉纖維作為保溫涂料的組成部分，所以在生產中和使用中，徹底消滅了這個“隱形殺手”，克服了傳統的保溫材料含有石棉的偏見，提高了人民的身體健康，推向國際市場，提供了性能可靠的原材料，這是第二個特點。
3、由于原材料中拚棄了傳統浸泡纖維使用的滲透劑的偏見，如快速滲透劑T和滲透劑M等，故采用本發明的材料組成，不僅避免了有害物質對人體的浸害，有效地防止了污染環境，而且能夠降低成本，避免了生產中散發的特殊臭味，美化了生產工作環境，這是第三個特點。
4、由于采用優化組合復配出獨特的自成體系的絕熱涂料改良助劑，所以使產品干容重輕，導熱系數低，耐高溫性能優，這是第四個特點。
5、在生產工藝中完全在室溫常壓下(1℃～40℃，一個大氣壓)工作，從而簡化了絕熱涂料的生產工藝，避免了加熱工序，使生產過程能耗減少，成本降低，這是第五個特點。
6、本發明在使用中，用料省，如在120℃蒸氣管道涂料總厚度10mm，則保溫10mm，保溫層厚度估算式δ＝t/12.5＋1(δ-保溫層厚度mm，t-介質溫度℃)；綜合造價低，保括材料計費＋損耗費＋輔助材料費之和；施工方便，粘接力強，濕態涂抹施工，無塵埃，無污染，不停產，不需包纏，干燥后是一完整殼體，不開裂，不脫落；外觀整潔漂亮，形態為白色粘稠膏狀體，具有空間網狀微孔結構，能夠直接涂抹。使用范圍廣，廣泛用于石油、化工、制藥、治金、電力、鍋爐，熱網等各種設備和管道的絕熱工程，特別對異形設備使用尤為方便。
權利要求
1.輕型無石棉耐高溫絕熱涂料，其特征在于，材料組成如下(1)硅酸鋁纖維 10～15公斤(2)優質海泡石絨40～50公斤(3)膨脹珍珠巖 0.4～0.5米3(4)鈉基膨潤土 20～25公斤(5)空心玻璃微珠 5～10公斤(6)三氧化二鋁粉 1～3公斤(7)硅溶膠 10～15公斤(8)硅酸鈉2～3公斤(9)聚丙烯酰胺0.5～1.0公斤(10)LC804復合稀土催干劑 0.2～0.5公斤(11)OP乳化劑 0.3～0.9公斤(12)羧甲基纖維素鈉 1～3公斤(13)三聚磷酸鈉 0.5～1.0公斤(14)十二烷基苯磺酸鈉 0.2～0.4公斤(15)普通自來水 600～650公斤
2.制作權利要求1所述的輕型無石棉耐高溫絕熱涂料，其特征在于①纖維浸泡松開向浸泡池中加入總用水量的1/3，再向池中加入原材料(11)和(14)，攪拌溶解后，加入(1)，在室溫下浸泡2小時，每隔15分鐘翻動攪拌一次。②涂料改良助劑液制備取50立升敞口塑料桶一只，加水40公斤，然后依次加入原材料(7)、(8)、(9)、(10)，邊加邊攪拌，加完料后放置12小時，其間每隔1～2小時攪動一次。③成品制備向反應攪拌池中加入剩余水，然后將方法①中浸泡好的纖維全部加入池中，機械攪拌15分鐘，再將原材料(2)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)依次加入，連續攪拌20分鐘，然后加入材料(3)，經攪拌10分鐘后，再加入方法②中涂料改良助劑液，仍在室溫下繼續攪拌10分鐘。④成品包裝將成品放入池中，靜置后包裝或直接包裝均可，采用敞口塑料桶包裝或帶有內塑的編織袋包裝。
全文摘要
本發明涉及輕型無石棉耐高溫絕熱涂料，目的是以實現產品無石棉、無塊干滲透劑，室溫下生產為目的。配料含有硅酸鋁纖維海泡石絨、膨潤土等，工藝有纖維浸泡松開、涂料改良助劑制備、成品制備、包裝。優點和效果是經國家建材局硬質保溫材料質檢中心測驗，綜合性能優，導熱系數為0.0655W/m·k；粘接強度為20.6KPa，抗壓強度為249KPa，在1123K，12小時條件下，殘余抗壓強度為148KPa，線收縮率為1％，質量損失率10.7％。
文檔編號C09D5/00GK1115324SQ94108428
公開日1996年1月24日 申請日期1994年7月19日 優先權日1994年7月19日
發明者杜唯, 崔文 申請人:杜唯