[發明專利]高溫紅外輻射涂料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110143320.9
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102153946A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 徐錦標;王福;郭金硯;鄒藝峰;劉得順;王京甫;楊連弟
• 申請（專利權）人: 中國科學院唐山高新技術研究與轉化中心
• 主分類號: C09D177/00
• 分類號: C09D177/00;C09D5/33
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂芳;曹淑敏

技術領域

本發明涉及一種涂料及其制備方法，尤其是一種高溫紅外輻射涂料及其制備方法。

背景技術

近年來，紅外輻射涂料已向著超細化方向發展，理論研究表明，高輻射率節能涂料的納米化可以進一步提高涂料的發射率與吸收率，從而帶來更加顯著的節能效果。同時，超細顆粒在基體上的附著力極強，甚至有部分極細的顆粒能夠滲透到基體材料內，這樣就完全改變和強化了基體材料的表面性能，可完全消除涂層脫落及使用效果下降等現象，即使是在極端的急冷急熱條件下，表面也不會有爆裂和脫皮等現象發生。例如英國CRC公司的紅外輻射涂料主要成分都為納米級原料。但是納米級的紅外輻射涂料的制造工藝復雜，成本高。

目前，市售涂料往往加入有機分散劑（如CMC等）以保證涂料的懸浮性和均一性，涂料存放過程中，分散劑容易失效導致涂料團聚，影響施工及使用。同時國內涂料往往采用水玻璃、硅溶膠等粘結劑，使用溫度較低，結合強度較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高溫條件下仍能達到較高的輻射率的高溫紅外輻射涂料；本發明還提供了該高溫紅外輻射涂料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明涂料由固料和液料按重量1︰1.2混合而成，所述涂料中各成分的粒徑在100納米至2微米之間；

所述液料為粘結劑；

所述固料由下述重量百分比的成分組成：硅酸鋯20～35%，堇青石5～15%，棕剛玉30～45%，氧化硅5～15%，氧化鉻5～15%，氧化鐵5～15%，粘土1～5%，改性膨潤土1～5%。

本發明涂料優選的液料為PA-80膠和/或磷酸鋁鉻，與水的混合液；PA-80膠和/或磷酸鋁鉻的重量百分比為?40～60%。

本發明涂料中70～80%重量成分的粒徑為100納米至500納米，20～30%重量成分的粒徑為500納米至2微米。

本發明涂料的制備方法為：利用濕法高效研磨機將固料和液料混合，然后研磨至各成分的粒徑在100納米至2微米之間。

本發明涂料的制備方法中，利用濕法高效研磨機將固料和液料研磨4h。

本發明構思為：本涂料通過納米化來提高涂料的輻射率；同時解決了涂料易脫落的問題，提高了涂料的使用壽命；同時,涂料的納米化和改性膨潤土的使用優化了涂料的懸浮性，使涂料長時間存放仍能保持良好的分散狀態。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、本發明涂料主要成分都在100納米到2微米之間（目前涂料粉料粒度一般在25-40μm），提高了涂料的輻射性能和壽命。采用濕法高效研磨機進行加工具有制備工藝簡單、成本較低的特點；

2、采用低揮發的粘結劑和輻射基料，在窯爐使用中不會產生揮發物，不會對產品造成污染；

3、涂料的納米化和改性膨潤土的使用優化了涂料的懸浮性，保證了涂料良好的分散狀態，無需加入分散劑，涂料長時間存放亦不會分層，無需攪拌，搖勻即可使用；

4、使用的溫度范圍廣，適用于不同爐型：本發明涂料全波段法向全發射率達到0.92；耐火度高達1700℃；同時可用于不同加熱類型的窯爐，如電阻爐、燃氣爐、燃油爐、熱風爐等，節能效果達到10%以上。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：本紅外輻射涂料是將固料和液料按重量比為1︰1.2投入濕法高效研磨機中，混合研磨4h而成。得到的涂料中：涂料成分70%重量成分的粒徑為100納米至500納米，30%重量成分的粒徑為500納米至2微米。

所述固料中各成分的重量百分比為：硅酸鋯35%；堇青石5%；棕剛玉30%；氧化硅6%；氧化鐵6%；氧化鉻15%；粘土2%；改性膨潤土1%。

所述液料為PA-80膠與水的混合液，重量百分比為：PA-80膠40%，其余為水。

該實例經檢測涂料的法相全發射率在0.90，粘結強度在3級。懸浮性檢測：別取200mL涂料，攪拌均勻后分別放置在量杯內，靜置72h，未出現分層。

實施例2：本紅外輻射涂料是將固料和液料按重量比為1︰1.2投入濕法高效研磨機中，混合研磨4h而成。得到的涂料中：涂料成分80%重量成分的粒徑為100納米至500納米，20%重量成分的粒徑為500納米至2微米。

所述固料中各成分的重量百分比為：氧化鉻5%；硅酸鋯20%；棕剛玉45%；氧化硅10%；氧化鐵5%；堇青石8%；粘土5%；改性膨潤土2%。

所述液料為PA-80膠和磷酸鋁鉻與水的混合液，重量百分比為：PA-80膠25%,磷酸鋁鉻35%，其余為水。