CN109575667A

CN109575667A - 一种薄层隔热材料

Info

Publication number: CN109575667A
Application number: CN201710900706.7A
Authority: CN
Inventors: 祝凤娟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-04-05

Abstract

一种薄层隔热材料，制备原料包括：成膜基料、保温填料及反射填料、助剂，结合具有高辐射率的薄层隔热保温涂料，它可弥补常规保温材料对流传热及辐射传热较难降低的不足。该保温涂料以液态涂料方式存在，干燥后的涂层热阻较大，特别是热反射率高，可有效地降低辐射传热，施工方便，涂层薄，无接缝，附着力好，集防水隔热外护于一体。绝热等级为R21.1，热反射度0.79，热辐射率0.83。固含量54%，可直接以涂层方式使用，也可与其他多孔保温材料复合构成低辐射传热结构，作为石油石化行业成品油罐及储罐的隔热保温、管道及设备的保冷及屋面隔热保温涂层使用，综合节能效益高。

Description

一种薄层隔热材料

所属技术领域

本发明涉及一种隔热材料，尤其是一种具有高的辐射率，可有效降低辐射传热薄层隔热材料。

背景技术

反射隔热涂料是在铝基反射隔热涂料的基础上发展而来，通过选择合适的原料和配方等，制得高反射率涂层，反射太阳光来达到隔热目的。薄层隔热反射涂料是这类涂料的代表。它由基料、热反射颜填料和助剂等组成。

这种薄层隔热反射涂料的热反射率高，一般在80%以上，隔热作用明显。但如上所述，颜色对热反射率有很大影响。另外，尽管薄层隔热反射涂料导热系数不高，自身热阻较大，但因涂膜厚度比较薄，总热阻有限，保温效果不大。可与其他保温材料配合使用。反射隔热保温涂料，涂料为单组分骨白色浆体，耐温幅度-30--120℃，具有高效、薄层、隔热保温、装饰、防水、防火、防腐、绝缘于一体的新型太空节能反射隔热保温涂料,涂料能在物体表面由封闭微珠将其连接在一起的三维网络陶瓷纤维状结构，涂料的绝热等级达到R-30.1，热反射率为90%，导热系数为0.04W/m.K，能有效抑制太阳和红外线的辐射热和传导热，隔热抑制效率可达90%左右，能保持70%物体空间里的热量不流失。ZS-1耐高温隔热保温涂料耐高温隔热保温涂料都选用了纳米陶瓷空心微珠、硅铝纤维、各种反射材料为原料，耐温幅度-80—1500℃，可以直接面对火焰隔热保温，导热系数都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热抑制效率可达90%左右，可抑制高温物体的热辐射和热量的散失，对低温物体可有效保冷并能抑制环境辐射热而引起的冷量损失，也可以防止物体冷凝的发生。

发明内容

本发明的目的是为了弥补常规保温材料的不足，设计了一种具有高辐射率的薄层隔热保温涂料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

薄层隔热保温涂料的制备原料包括：成膜基料、保温填料及反射填料、助剂。

薄层隔热保温涂料的制备步骤为：开启高速搅拌机，在中等转速下，加入去离子水、分散剂、消泡剂、成膜助剂、阻燃剂等助剂，分散均匀后然后调节速度到高速状态下，加入成膜基料、保温填料及反射填料等，高速搅拌30～40分钟至均匀状态即可。

薄层隔热保温涂料的检测步骤为：为检测薄层隔热保温涂料的隔热保温性能，利用圆管法热导率测定装置对薄层涂料及其复合结构的隔热保温效果进行了对比试验。在恒定的介质温度下，待整个结构达热稳定状态后，测其介质温度、表面温度、表面热流密度及当时的环境温度。以一级测试法计算，将所测得的表面温度按室内换热公式换算为热流密度，再与所测得的热流密度值平均，计算整个散热量，作对比分析。

本发明的有益效果是：

（1）可以在-30-180℃的温度范围内使用。（2）在常温下的热导率达到较低的0.0474W/（m·K) 。（3）耐水性良好，涂层可在潮湿或自然环境中稳定使用。（4）在用于储罐的保温与保冷的场合，可以不用外护。（5）涂层的弹性较好，在炼化工业中冷热循环比较频繁的工况下使用，可以避免一般保温材料因胀缩而产生的裂纹，保证其保温效果。

（6）有较高的反射率与辐射率，可减少热量的传递，提高保温效果。（7）在任何洁净、干燥、无油污的表面都有很强的粘结力。

具体实施方式

实施案例1：

当介质使用温度在40-100℃时，在圆管的外表面分别涂抹1.0mm、2.0mm厚的薄层保温涂料，测其介质温度与表面散热损失的关系，可以看出随着涂层厚度的增加，涂层外表面温度及散热损失有一定的降低，但幅度不大。因单一结构用于保温，其隔热效果与热阻成正比, 热阻又与涂层厚度成正比，因厚度太薄，热阻有限，因此靠增加厚度提高隔热效果不经济，应利用其热反射率高的特点，设计空气层材料与其构成低辐射传热结构，效果会更好。而在目前一般成品油罐不保温，只作防腐处理，但在夏天高温季节，由于太阳紫外线的照射，内部油温会升高，为安全起见，需对其采取降温措施，若靠喷洒大量水来降温，既浪费了宝贵水资源，也容易破坏防腐层，加速罐体的腐蚀。如在外表面喷涂1mm左右厚的隔热保温涂料，能将绝大部分太阳紫外线照射的辐射能反射回去，加上涂层的热阻，可使罐体内外温差达8 -12℃，则能保证罐体安全运行。该涂料在大港某油管清洗槽外保温工程应用，涂层厚度0.5-1mm，有效地保持槽内温度在合适的范围内变化，冬天已不结冰。同时验证了该隔热涂层粘结力好、防水性好、韧性好，还有防腐及外护作用。

实施案例2：

在厚为6.5mm的塑泡外面涂抹0.3mm厚的薄层涂料，当介质温度为55℃时，表面温度为29℃，表面散热损失为59W/m²;当介质温度为70℃时，表面温度为33℃，表面散热损失为94W/m²，相当于一般原油罐保温的节能效果。原油罐内部的介质温度一般为40-70℃。目前原油罐保温采用的材料品种较多，有40mm厚的聚氨酯泡沫、50mm厚的聚乙烯泡沫、50-60mm厚的岩棉等，施工麻烦，结构不易处理，还需附加防水外护层。根据上述模拟试验结果，可采用0.3mm厚的薄层隔热保温涂料与10mm厚的塑泡材料复合使用，完全符合使用要求。而且施工方便，还可省去外护层，综合经济效益高。

实施案例3：

在200-300℃的范围内，将70mm厚岩棉的外表面涂抹0.5mm厚的薄层涂料后，可以降低散热损失6.3%，与80mm厚普通岩棉的保温效果基本相当。

实施案例4：

目前使用的保冷材料主要有聚氨醋泡沫及泡沫玻璃等。聚氨醋泡沫耐老化性差;泡沫玻璃为型材，接缝及接点很难处理，而且成本高。保冷是隔断外部热量向内部传递，保冷结构关键技术是密封性好，不透气，不留空鼓间隙，防水好。该薄层隔热保温涂料热反射率高，防水性好，抗老化，可直接作为保冷材料使用或与其他保冷结构密封粘结材料配套使用，将显著提高保冷效果，并省去或简化外护层结构。

实施案例5：

建筑节能已越来越引起人们的重视，屋面渗漏也一直是难以解决的问题。将该隔热保温涂料与其他屋面保湿材料复合用于屋面隔热及防水防漏，能使建筑冬暖夏凉。该涂料隔热性好、耐老化、防水性好、韧性好，使用寿命长，将有广阔的应用市场。

Claims

1.一种薄层隔热材料，制备原料包括：成膜基料、保温填料及反射填料、助剂。

2.根据权利要求1所述的薄层隔热保温涂料，其特征是薄层隔热保温涂料的制备步骤为：开启高速搅拌机，在中等转速下，加入去离子水、分散剂、消泡剂、成膜助剂、阻燃剂等助剂，分散均匀后然后调节速度到高速状态下，加入成膜基料、保温填料及反射填料等，高速搅拌30～40分钟至均匀状态即可。

3.根据权利要求1所述的薄层隔热保温涂料，其特征是薄层隔热保温涂料的检测步骤为：为检测薄层隔热保温涂料的隔热保温性能，利用圆管法热导率测定装置对薄层涂料及其复合结构的隔热保温效果进行了对比试验：在恒定的介质温度下，待整个结构达热稳定状态后，测其介质温度、表面温度、表面热流密度及当时的环境温度，以一级测试法计算，将所测得的表面温度按室内换热公式换算为热流密度，再与所测得的热流密度值平均，计算整个散热量，作对比分析。

4.根据权利要求1所述的薄层隔热保温涂料，其特征是薄层隔热保温涂料的性能为：绝热等级R21.1；热反射率0.79；热辐射率0.83；固含量54%；耐水性试验(室温浸泡10d)涂层无变化；光老化试验(400h)为粉化1级，变色1级；涂层耐温变性(-30-50℃) 10次循环无异常；性能指标达国外同类产品的技术水平。