CN1115324A - 轻型无石棉耐高温绝热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轻型无石棉耐高温绝热涂料，目的是以实现产品无石棉、无块干渗透剂，室温下生产为目的。配料含有硅酸铝纤维海泡石绒、膨润土等，工艺有纤维浸泡松开、涂料改良助剂制备、成品制备、包装。优点和效果是经国家建材局硬质保温材料质检中心测验，综合性能优，导热系数为0.0655W/m·k；粘接强度为20.6KPa，抗压强度为249KPa，在1123K，12小时条件下，残余抗压强度为148KPa，线收缩率为1％，质量损失率10.7％。

Description

轻型无石棉耐高温绝热涂料

本发明涉及湿性耐高温绝热涂料，尤指一种轻型无石棉耐高温绝热涂料。

在背景技术中，中国发明专利公报于1994年5月18日公开了申请号为92112722.7的“复合隔热保温涂料及其生产工艺”专利申请，其公开号是CN1086839A。其材料组份含有(1)陶瓷纤维，(2)高硅氧棉，(3)岩棉，(4)无碱超细玻璃棉，(5)优质石棉绒，(6)改性矿棉，(7)膨胀珍珠岩，(8)培烧硅藻土，(9)高岭土，(10)空心玻璃微球，(11)瓷土，(12)优质石粉，(13)快速渗透剂，(14)高效增稠剂，(15)复合高温胶，(16)硅酸钠，(17)硫酸铝，(18)甲基硅醇钾，(19)聚四氟乙烯液，(20)环氧树脂，其余为水，制作方法有纤维渗透浸泡(在温度为80℃情况下浸泡24小时，使渗透剂全部渗入纤维)，复合溶液制备(制备温度为50℃，时间24小时)，半成品合成(其中用料(15)按1∶1的比例用开水稀释后加入，合成温度为50℃，时间2小时)，成品成形(冷却至室温，经24小时消泡后，即得成品)。其不足之处是，组成中石棉含量占有效物总量10％以上，在国际上被称作“隐形杀手”的石棉已在西欧共同体国家等发达国家禁止使用，日本限制含石棉绝热制品中石棉含量≤5％，因此这种含石棉的涂料很难在国际市场上打开销路，而且是人们影响健康的潜伏的“隐形杀手”。组成中的快速渗透剂用量较大，其分子结构有萘环结构，这是常见的致癌物质之一，在较高的温度下，易挥发，有特殊臭味，不仅影响人体健康，而且危害环境卫生。其次，该“产品使用温度可达1200℃的科学根据尚不足，因为石棉长时间耐热温度为500～550℃，短时间耐热温度也不超过700℃，在国家建材局硬质保温材料质检中心调查表明，目前国家还未制定统一的保温涂料标准，一般只作600～800℃之间一点，恒温1小时，表明“外观无变化”，仅对定性的描述检测。再次，正个制作工艺过程是在非常温下操作，生产过程复杂，不易控制，能耗增加，成本加大。

又如中国发明专利公报于1993年1月6日公开了公开号为CN1067667的“一种保温隔热涂料的制造方法”，其中组成中，含有纤维蛇蚊石〔Mg₆(Si₄O₁₀)(OH)₈〕，本质上讲是纤维蛇蚊石石棉(又称温石棉)，其占有效物质总量的40％以上，对人体健康有害成份明显增加。此外还有渗透剂M，其中渗透剂M中的渗透剂BN为萘环结构，同理也是致癌物质之一。

本发明的目的是为了克服上述背景技术中的不足之处，而研制出一种轻型无石棉耐高温绝热涂料产品，经过大量的试验和推敲，筛选出最佳原材料配方和简化的生产工艺方法，达到产品无石棉、无块T渗透剂或无渗透剂M，导热系数低，耐温性佳，生产工艺间便，能量损耗低，粘接力强，易于施工的目的。

本发明的技术解决方案如下：

本发明的材料组成是：

(1)硅酸铝纤维                   10～15公斤

(2)优质海泡石绒                 40～50公斤

(3)膨胀珍珠岩                  0.4～0.5米³

(4)钠基膨润土              20～25公斤

(5)空心玻璃微珠             5～10公斤

(6)三氧化二铝粉              1～3公斤

(7)硅溶胶                  10～15公斤

(8)硅酸钠                    2～3公斤

(9)聚丙烯酰胺            0.5～1.0公斤

(10)LC804复合稀土催干剂  0.2～0.5公斤

(11)OP乳化剂             0.3～0.9公斤

(12)羧甲基纤维素钠           1～3公斤

(13)三聚磷酸钠           0.5～1.0公斤

(14)十二烷基苯磺酸钠     0.2～0.4公斤

(15)普通自来水           600～650公斤

制作工艺方法如下：

①纤维浸泡松开：向浸泡池中加入总用水量的1/3，再向池中加入原材料(11)和(14)，搅拌溶解后，加入(1)，在室温下浸泡2小时，每隔15分钟翻动搅拌一次。

②涂料改良助剂液制备：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)，边加边搅拌，加完料后放置12小时，其间每隔1～2小时搅动一次。

③成品制备：向反应搅拌池中加入剩余水，然后将方法①中浸泡好的纤维全部加入池中，机械搅拌15分钟，再将原材料(2)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)依次加入，连续搅拌20分钟，然后加入材料(3)，经搅拌10分钟后，再加入方法②中涂料改良助剂液，仍在室温下继续搅拌10分钟。

④成品包装：将成品放入池中，静置后包装或直接包装均可，采用敞口塑料桶包装或带有内塑的编织袋包装。

本发明的实施例说明如下：

取原料配方组成三组。序号     原材料         I组(公斤)  II组(公斤)  III组(公斤)(1)   硅酸铝纤维            10           15          12(2)   优质海泡石绒          40           45          50(3)   膨胀珍珠岩           0.4         0.45         0.5(4)   钠基膨润土            25           20          23(5)   空心玻璃微珠           5            8          10(6)   三氧化二铝粉           1            3           2(7)   硅溶胶                15           12          10(8)   硅酸钠                 2            3         2.5(9)   聚丙烯酰胺           0.5          0.7         1.0(10)  LC804复合稀土催干剂  0.5          0.2         0.4(11)  OP乳化剂             0.5          0.3         0.9(12)  羧甲基纤维素钠         2            1           3(13)  三聚磷酸钠           0.8          0.5         1.0(14)  十二烷基苯磺酸钠     0.4          0.2         0.3(15)  普通自来水           650          630         600

经上述三组原材料进行选料和配料后，按上述制作工艺方法进行，即：

①纤维浸泡松开：向浸泡池中加入总用水量的1/3，再向池中加入原材料(11)和(14)，搅拌溶解后，加入(1)，在室温下浸泡2小时，每隔15分钟翻动搅拌一次。

②涂料改良助剂液制备：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)，边加边搅拌，加完料后放置12小时，其间每隔1～2小时搅动一次。

③成品制备：向反应搅拌池中加入剩余水，然后将方法①中浸泡好的纤维全部加入池中，机械搅拌15分钟，再将原材料(2)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)依次加入，连续搅拌20分钟，然后加入材料(3)，经搅拌10分钟后，再加入方法②中涂料改良助剂液，仍在室温下继续搅拌10分钟。

④成品包装：将成品放入池中，静置后包装或直接包装均可，采用敞口塑料桶包装或带有内塑的编织袋包装。

本发明的优点和效果如下：

1、经送样品给国家建筑材料工业局硬质保温材料产品质量监督检验测试中心，参照ASTM(美国标准协会)有关绝热涂料标准进行全面检验，于1994年4月27日提出“热性质测定报告”和“检验报告”，见下二表：表一：                       热性质测定报告试件尺寸(mm)         202    202    202    202    202试件厚度(mm)         20.8   20.8   20.8   20.8   20.8试件密度(kg/m³)     186    186    186    186    186测试平均温度(K)      295.8  313.6  372.5  397.7  443.5试件热面温度(K)     308.0    323.3    383.4    432.3    522.5导热系数           0.0656   0.0674   0.0741   0.0806   0.0879说明：导热系数方程式：λ＝0.0199＋0.0001515T(T＝273～623K，在623K(350℃)时，其导热系数为0.114W/(m·k)。表二：                检验报告项    目    单  位         测试条件         测量值碱    度      PH                              10浆体密度     kg/m³                           936干 密 度     kg/m³                           186干燥体积缩率      ％                            23.7导热系数     W/(mk)    Tm＝293K，ΔT＝20k     0.0658

                     Tm＝623k               0.114粘接强度      KPa           剪    切          20.6抗压强度      KPa          10％ 变形          249残余抗压强度    KPa          1123K，12小时      148线收缩率      ％           1123K，12小时      1.0质量损失率     ％           1123k，12小时      10.7

上述二表检验标准表明：本发明综合性能处于世界领先水平，在1123K，12小时条件下，线收缩率为1％，质量损失率为10.7％等。目前已引起英国、加拿大、澳大利亚等国有关人士的兴趣，比较背景技术，在高温下，本发明作如此长时间苛刻条件下检测，并得到国家有关部门的检测报告和认可，这是一个很重要的特点。

2、由于材料中不用石棉纤维作为保温涂料的组成部分，所以在生产中和使用中，彻底消灭了这个“隐形杀手”，克服了传统的保温材料含有石棉的偏见，提高了人民的身体健康，推向国际市场，提供了性能可靠的原材料，这是第二个特点。

3、由于原材料中拚弃了传统浸泡纤维使用的渗透剂的偏见，如快速渗透剂T和渗透剂M等，故采用本发明的材料组成，不仅避免了有害物质对人体的浸害，有效地防止了污染环境，而且能够降低成本，避免了生产中散发的特殊臭味，美化了生产工作环境，这是第三个特点。

4、由于采用优化组合复配出独特的自成体系的绝热涂料改良助剂，所以使产品干容重轻，导热系数低，耐高温性能优，这是第四个特点。

5、在生产工艺中完全在室温常压下(1℃～40℃，一个大气压)工作，从而简化了绝热涂料的生产工艺，避免了加热工序，使生产过程能耗减少，成本降低，这是第五个特点。

6、本发明在使用中，用料省，如在120℃蒸气管道涂料总厚度10mm，则保温10mm，保温层厚度估算式δ＝t/12.5＋1(δ-保温层厚度mm，t-介质温度℃)；综合造价低，保括材料计费＋损耗费＋辅助材料费之和；施工方便，粘接力强，湿态涂抹施工，无尘埃，无污染，不停产，不需包缠，干燥后是一完整壳体，不开裂，不脱落；外观整洁漂亮，形态为白色粘稠膏状体，具有空间网状微孔结构，能够直接涂抹。使用范围广，广泛用于石油、化工、制药、治金、电力、锅炉，热网等各种设备和管道的绝热工程，特别对异形设备使用尤为方便。

Claims (2)

1、轻型无石棉耐高温绝热涂料，其特征在于，材料组成如下：

(1)硅酸铝纤维              10～15公斤

(2)优质海泡石绒            40～50公斤

(3)膨胀珍珠岩             0.4～0.5米³

(4)钠基膨润土              20～25公斤

(5)空心玻璃微珠             5～10公斤

(6)三氧化二铝粉              1～3公斤

(7)硅溶胶                  10～15公斤

(8)硅酸钠                    2～3公斤

(9)聚丙烯酰胺            0.5～1.0公斤

(10)LC804复合稀土催干剂  0.2～0.5公斤

(11)OP乳化剂             0.3～0.9公斤

(12)羧甲基纤维素钠           1～3公斤

(13)三聚磷酸钠           0.5～1.0公斤

(14)十二烷基苯磺酸钠     0.2～0.4公斤

(15)普通自来水           600～650公斤

2、制作权利要求1所述的轻型无石棉耐高温绝热涂料，其特征在于：

①纤维浸泡松开：向浸泡池中加入总用水量的1/3，再向池中加入原材料(11)和(14)，搅拌溶解后，加入(1)，在室温下浸泡2小时，每隔15分钟翻动搅拌一次。

②涂料改良助剂液制备：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)，边加边搅拌，加完料后放置12小时，其间每隔1～2小时搅动一次。

③成品制备：向反应搅拌池中加入剩余水，然后将方法①中浸泡好的纤维全部加入池中，机械搅拌15分钟，再将原材料(2)、(4)、(5)、(6)、(12)、(13)依次加入，连续搅拌20分钟，然后加入材料(3)，经搅拌10分钟后，再加入方法②中涂料改良助剂液，仍在室温下继续搅拌10分钟。

④成品包装：将成品放入池中，静置后包装或直接包装均可，采用敞口塑料桶包装或带有内塑的编织袋包装。