CN105461350A - 具有阻燃保温功能的涂层结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功能涂层技术领域，旨在提供一种具有阻燃保温功能的涂层结构。具有阻燃保温功能的涂层结构，包括作为基体的混凝土板或水泥板，在基体表面还覆盖有n层的阻燃保温料浆层，n≥1。本发明的热导率可达0.15W/m·K及以下，普通保温涂层热导率约为0.3W/m·K；附着力可达国标1级以上；涂层在高温下不燃。因此本发明的阻燃保温功能涂层结构具有高保温、阻燃的特性。原料成本较低，制备工艺简单，涂层附着力好；该涂层结构以常规的混凝土板或水泥板作为基体，容易实现大规模工业化生产。

Description

具有阻燃保温功能的涂层结构
技术领域
本发明属于功能涂层技术领域，具体为一种具有阻燃保温功能的涂层结构。
背景技术
充分利用和节约能源是人类可持续发展的重大课题，采用合适的保温隔热材料是解决这一课题的有效措施。目前的保温涂层主要采用聚氨酯泡沫等高分子聚合物喷涂而成，而随着近年来我国聚氨酯工业的迅猛发展，喷涂聚氨酯硬质泡沫已经被确定为建筑保温和提高能源效率的优先选用材料，并在工业领域和建筑领域已经受到广泛关注。然而聚氨酯泡沫保温材料虽然具有优异的保温性能，但是其主要成分为有机物，不耐老化，且易燃，在大面积的建筑物表面使用时容易引发火灾等严重的安全问题，因此需要开发一种既有保温性能，又具有阻燃效果的保温涂层来提高安全性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有保温涂层技术中存在的不足，提供一种具有阻燃保温功能的涂层结构。该阻燃保温功能涂层结构具有良好的保温性能且具有优异的阻燃效果。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种具有阻燃保温功能的涂层结构，包括作为基体的混凝土板或水泥板，在基体表面还覆盖有n层的阻燃保温料浆层，n≥1。
本发明中，所述阻燃保温料浆层是通过下述方式覆盖于基体表面的：
(1)采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为40～50μm，n≥1；喷涂时，在之前一层晾干后再喷涂后面一层；
(2)将带涂层的基体在400℃的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获得阻燃保温功能涂层结构；
所述阻燃保温料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化硅气凝胶20～40％、纳米氧化铝溶胶10～30％、去离子水30～50％、石棉纤维4～17％和分散剂0.3～3％；
本发明中，所述阻燃保温料浆是通过下述方法制备获得的：将分散剂加入去离子水中，在800～1000r/min的搅拌速率下搅拌30分钟；然后边搅拌边依次加入纳米氧化铝溶胶和纳米二氧化硅气凝胶，继续搅拌1小时；然后加入石棉纤维，继续搅拌2小时至分散均匀，获得阻燃保温料浆。
本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的纳米二氧化硅气凝胶的密度为100kg/m3。
本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的纳米氧化铝溶胶的质量浓度为10～30％，粒径为70～100nm。
本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的石棉纤维的直径为1～5um，长径比为5～10。
本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的分散剂为聚乙二醇6000。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
1、本发明的具有阻燃保温功能的涂层结构，经测试，其热导率可达0.15W/m·K及以下，普通保温涂层热导率约为0.3W/m·K；附着力可达国标1级以上；涂层在高温下不燃。因此本发明的阻燃保温功能涂层结构具有高保温、阻燃的特性。
2、原料成本较低，制备工艺简单，涂层附着力好；该涂层结构以常规的混凝土板或水泥板作为基体，容易实现大规模工业化生产。
具体实施方式
下面通过实例进一步对本发明进行描述。
本发明各实施例中，纳米氧化铝溶胶选用合肥翔正化学科技有限公司生产的质量浓度为10～30％的产品，粒径为70～100nm；纳米二氧化硅气凝胶通过正硅酸乙酯(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)与乙醇(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)、盐酸(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)在70℃下发生水解缩聚反应制备而成，密度为100kg/m3，该制备方法系现有技术，本发明不再赘述。石棉纤维选用山东正觉实业有限公司生产的产品，直径为1～5um，长径比为5～10；分散剂选聚乙二醇6000，国药集团化学试剂有限公司生产的分析纯产品。
本发明中的阻燃保温料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化硅气凝胶20～40％、纳米氧化铝溶胶10～30％、去离子水30～50％、石棉纤维4～17％和分散剂0.3～3％。
阻燃保温料浆的制备方法，包括以下步骤：
将分散剂加入去离子水中，在800～1000r/min的搅拌速率下搅拌30分钟；然后边搅拌边依次加入纳米氧化铝溶胶和纳米二氧化硅气凝胶，继续搅拌1小时；然后加入石棉纤维，继续搅拌2小时至分散均匀，获得阻燃保温料浆。
具有阻燃保温功能的涂层结构的制备，包括以下步骤：
(1)采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面(混凝土板或水泥板)，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为40～50μm，n≥1；喷涂时，在之前一层晾干后再喷涂后面一层；
(2)将带涂层的基体在400℃的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获得具有阻燃保温功能的涂层结构。
各实施例中的具体数据及性能测试结果见下表(各组分的份数均为重量百分含量)：
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有阻燃保温功能的涂层结构，包括作为基体的混凝土板或水泥板，其特征在于，在基体表面还覆盖有n层的阻燃保温料浆层，n≥1。
2.根据权利要求1所述的阻燃保温功能涂层结构，其特征在于，所述阻燃保温料浆层是通过下述方式覆盖于基体表面的：
(1)采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为40～50μm，n≥1；喷涂时，在之前一层晾干后再喷涂后面一层；
(2)将带涂层的基体在400℃的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获得阻燃保温功能涂层结构；
所述阻燃保温料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化硅气凝胶20～40％、纳米氧化铝溶胶10～30％、去离子水30～50％、石棉纤维4～17％和分散剂0.3～3％。
3.根据权利要求2所述的涂层结构，其特征在于，所述阻燃保温料浆是通过下述方法制备获得的：将分散剂加入去离子水中，在800～1000r/min的搅拌速率下搅拌30分钟；然后边搅拌边依次加入纳米氧化铝溶胶和纳米二氧化硅气凝胶，继续搅拌1小时；然后加入石棉纤维，继续搅拌2小时至分散均匀，获得阻燃保温料浆。
4.根据权利要求2所述的涂层结构，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的纳米二氧化硅气凝胶的密度为100kg/m3。
5.根据权利要求2所述的涂层结构，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的纳米氧化铝溶胶的质量浓度为10～30％，粒径为70～100nm。
6.根据权利要求2所述的涂层结构，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的石棉纤维的直径为1～5um，长径比为5～10。
7.根据权利要求2所述的涂层结构，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的分散剂为聚乙二醇6000。
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