[發明專利]一種具有防腐抗結焦功能的紅外節能涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210008830.X
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102585571A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王剛;趙立英
• 申請（專利權）人: 廣東新勁剛超硬材料有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D129/04;C09D101/26;C09D161/06;C09D5/08;C09D5/33;C09D7/12;C09J1/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本發明屬化工和涂料技術領域，具體涉及一種具有防腐和抗結焦功能的紅外節能涂料及其制備方法。

背景技術

眾所周知，熱量傳遞以傳導、對流和輻射三種方式進行。在低溫階段熱量傳遞以對流為主，而在高溫階段（800℃以上），則以輻射傳熱為主。隨著溫度的升高，輻射傳熱以幾何級數增長，并與溫度的四次方成正比。提高輻射體的發射率將有利于輻射傳熱的強化。近年來，紅外輻射涂料以優良的紅外輻射節能特性得到了眾多研究者的關注，同時也在工業加熱爐中得到廣泛應用。但是，目前使用的紅外涂料與金屬基材的附著力和抗溫度沖擊性能較差，而且使用煤粉等含硫量較高的燃料易對金屬基材腐蝕，在涂層表面形成大量結焦；使用碳化硅等為輻射粉料的涂層在高溫下容易氧化，涂層的發射率不穩定且使用壽命明顯下降。

發明內容

本發明為了解決上述現有涂覆材料的技術問題，提供一種施工方便，附著力高、輻射率穩定，進行分段成膜的紅外節能涂料及其制備方法。

本發明提出的一種具有防腐和抗結焦功能的紅外節能涂料，其由組分A與組分B按重量比為1?：1～2配制而成；

其中，所述組分A中的粉料粒徑≥280目，由下列重量比的粉料配制而成：

尖晶石結構紅外復合增黑劑???40～60份、

剛玉粉?????????????????????10～30份、

高溫粘結劑?????????????????3～10份、

組分A中還包括抗結焦劑，其由下列重量比的粉料配制而成：

石墨???????????????????????3～10份、

氮化硼?????????????????????0～10份、

三氧化二錳?????????????????1～5份；

所述的組分B為成膜物質，由以下重量比的原料配制而成：

水玻璃?????????????????????60～80份、

硅溶膠?????????????????????10～30份、

水性樹脂溶液????????????????0～20份。

本發明提出的具有防腐和抗結焦功能的紅外節能涂料的制備方法，其步驟為：

（1）、將原料：MnO₂、Fe₂O₃、CuO、Co₂O₃、Cr₂O₃按比例配制，混勻壓制成塊，然后經燒結、破碎、磨粉，制得尖晶石結構紅外復合增黑劑；

（2）、選取原料SiO₂、MgO、Al₂O₃、TiO₂中至少一種，攪拌均勻，用作高溫粘結劑；

（3）、按比例將尖晶石結構紅外復合增黑劑、剛玉粉、高溫粘結劑和抗結焦劑混合均勻，制得所述組分A；

上述組分A中的粉料粒徑≥280目；

（4）、按比例加入水玻璃、硅溶膠或水玻璃、硅溶膠和水性樹脂溶液，混合均勻，制得所述組分B；

（5）、將所述組分A與所述組分B按重量比，混合均勻，制得具有防腐和抗結焦功能的紅外節能涂料。

本發明提出紅外節能涂料通過高溫燒結固相反應和超微粉碎力化學效應制備具有摻雜和晶格畸變的尖晶石結構紅外復合粉料作為增黑劑，使涂層在高溫下全波段都具有較高且穩定的發射率和吸收率；采用有機-無機復合粘接劑和高溫粘結劑，提高了涂層的附著力、韌性和高溫熱震穩定性，涂層對爐襯材料具有良好的保護作用，平均可延長耐火材料使用壽命1～2倍；在涂料中加入石墨、氮化硼、三氧化二錳混合物作為抗結焦劑，可減少飛灰附著形成的結焦。

與現有技術相比，本發明的優點如下：

（1）采用有機樹脂和無機成膜物質進行成膜，高溫粘接劑和陶瓷材料調整基材與涂料的熱膨脹系數，消除了涂層因溫度變化產生的應力。

（2）采用紅外復合粉料作為增黑劑，混勻的MnO₂、?Fe₂O₃、?CuO、Co₂O₃、Cr₂O₃等粉料在高溫反應過程中形成具有尖晶石結構的固溶體。因而涂層收縮率低、結構致密，可抗氧化及耐酸、堿、鹽等腐蝕；涂層具有穩定的紅外輻射率，可通過提高燃燒室溫度、快速加熱受熱面并使燃料得到充分燃燒達到節能的效果。根據加熱爐結構和使用燃料的不同，涂覆節能涂料后可降低能耗3～10%。