一种管道的保温涂层新工艺的制作方法

文档序号:11833635阅读:723来源:国知局
本发明涉及一种保温涂层新工艺,特指一种用管道表面涂覆的保温涂层防护技术。
背景技术
:进入21世纪以来,我国的能源工业面临着严峻的挑战,已成为我国国民经济发展中重要的制约因素。我国热能能耗在我国国民经济能耗总量中所占比例很大,并呈逐年增长的趋势。2014年底,我国热能能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到38%以上,并且随着国民经济的发展,热能能耗的比例将达到40%以上。据报道,每年大量的热能在传输过程中流失。传输过程的热量损耗在我们热能能耗中占相当一部分比重。因此,如何降低热能传输过程中的损耗,提高热能传输效率,积极响应国家的节能减排方针政策具有重要的意义。在传输管道内壁涂覆保温材料是一种有效的防止能量流失的有效方法。保温防护涂层应该具备一些特点:(1)良好的组织稳定性;高温下,涂层的组织结构稳定,不易发生相变退化,在与基体的界面处不形成有害相。(2)与基体结合良好,涂层与基体之间有相近的线膨胀系数,在热应力作用下不发生开裂,保护基体。(3)缺陷少。在高温环境中不发生局部破坏,保护基体,生产操作和制备工艺简单,成本低。(4)具有优良的耐腐蚀性能,在实际使用过程中,完整而致密的氧化膜使基体免受腐蚀侵害。目前常用的保温膜层有以下几种,如铝化物涂层,主要通过热扩散的方式获得。零件渗铝后,镍基、钴基和铁基合金表层所形成的主要成分是NiAl,CoAl,(Fe,Ni)Al,这些铝化物在高温氧化时生成致密的Al2O3膜,可以有效地阻碍高温氧化继续进行。另外,覆盖型合金涂层是一种较新的保温膜层,为了克服扩散型涂层存在的与基体相互制约、涂层组织受扩散反应限制等缺点,提高涂层的综合性能。表面结构改性涂层,是一种不改变合金表面的成分,仅改变组织结构,能大幅度提高合金的防腐蚀性能的膜层。随着科学技术的发展,高分子纳米复合材料以其良好的力学性能、耐腐蚀性能、低的热传导性等优点受到广泛关注。其中,高分子有机涂层主要作为热传输材料的保温涂层。广泛用于航空、航天、核电、石油、化工等行业。纳米粒子具有许多新的特性,利用其对高分子材料进行改性,可使高分子涂层的性能更加优异。比起传统的保温膜层工艺,高分子树脂保温膜层具有生产操作和制备工艺简单、价格低廉、性能优异等优点。技术实现要素:为解决管道在传输过程中能量流失的问题,本发明提供一种操作简单,易于工业化生产的表面高分子树脂保温涂层新工艺,即用于管道保温的防护技术。实现上述目的的工艺技术方案如下:使用有机硅树脂和一定量的固化剂混合,加入金属氧化物和纳米SiO2、硅烷偶联剂,保温数小时,制备出高分子树脂保温涂层。本工艺技术方案采取的具体步骤如下:A、有机硅树脂和固化剂混合首先使用(60-70wt%)有机硅树脂和(15-25wt%)固化剂氨基树脂混合制备出树脂膜层溶液。B.添加金属氧化物在树脂膜层溶液中添加一定量的金属氧化物,如ZnO,Al2O3,MgO等。添加比例一般占总溶液的5-10wt%。C.加入纳米SiO2加入5-10wt%的SiO2纳米颗粒和1%偶联剂后,充分搅拌溶解,凝固成保温膜层。由于采用了上述工艺技术方案,本发明具有如下的优点:(1).镀层耐中性盐雾腐蚀:采用本发明对样品S01铝合金弯头外壳、S02铝合金三通阀门套外壳、S03铝合金直管套外壳的表面涂覆保温涂层,在50℃条件下对其进行CASS盐雾试验24小时,结果见表1。表1:铝合金外壳表面涂覆保温涂层盐雾腐蚀实验结果试样号样品名称24小时盐雾试验结果S01铝合金弯头外壳无腐蚀点通过S02铝合金三通阀门套外壳无腐蚀点通过S03铝合金直管套外壳无腐蚀点通过试验结果表明,采用本工艺制备的保温涂层耐腐蚀性能优异。(2).镀层结合力依据标准GB/T11378-2005和GB1720-79(89)使用附着力测定仪对S01铝合金弯头外壳、S02铝合金三通阀门套外壳、S03铝合金直管套外壳样品的表面涂覆保温涂层在室温下进行附着力测试。结果显示结合力测定为一级。(3).导热系数测试根据标准GB/T5454-2010对保温膜层进行导热系数测定。结果表明保温膜层的导热系数为0.28W/m.k符合保温材料的要求。具体实施方式以下根据实施例对本发明的效果作进一步的说明。【实施例1】使用配方:有机硅树脂60wt%,氨基树脂15wt%,ZnO14wt%,纳米SiO210wt%,偶联剂1wt%,此配方的涂层烘干后,结合力达到一级,CASS盐雾试验大于36小时,无腐蚀点,且热导系数为0.25W/m.k。【实施例2】使用配方:有机硅树脂60wt%,氨基树脂23wt%,MgO6wt%,纳米SiO210wt%,偶联剂1wt%,此配方的涂层烘干后,结合力达到一级,CASS盐雾试验大于36小时,无腐蚀点,且热导系数为0.19W/m.k。【实施例3】使用配方:有机硅树脂60wt%,氨基树脂23wt%,Al2O36wt%,纳米SiO210wt%,偶联剂1wt%,此配方的涂层烘干后,结合力达到一级,CASS盐雾试验大于36小时,无腐蚀点,且热导系数为0.20W/m.k。当前第1页1 2 3 
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