专利名称：硅镁铝复合绝热涂料的制作方法
技术领域：
本发明为用于冶金、电力、化工等部门的高效节能保温材料，特别是适用于异型管道，管件和罐体设备保温的硅镁铝复合绝热涂料。
目前，国内外文献上报导的保温涂料品种很多，市场上也有各种产品销售;本申请人“唐山市东方节能材料公司节能研究所”，也已研制三代保温涂料，第一代为海泡石复合涂料，第二代为以粉煤灰为主的硅镁铝复合保温材料，本产品是在第二代产品的基础上研制的第三代保温涂料。本发明在物理和力学性能上均突破了前两代产品的指标，更能适应各种管道和设备的保温需要。过去许多管道和设备都采用纤维状保温材料，这对一些异型设备，如阀门、截门、锥体、罐体、蒸馏塔体等特殊部位是保温工程的难题。本发明就是为解决上述难题而研制的一代新产品;目前国内保温材料市场上出现了称作稀土(FBT)保温涂料的产品，也适用于其他保温材料施工困难的地方，这一特点与本发明相同，可作为本发明的对比技术;与本发明比较，稀土保温涂料施工要涂多次，影响工程进度，保温性能也较差，其导热系数高于本产品的导热系数。(详见表所列)。
本发明的目的是针对上述现有保温涂料的不足之处，为满足当前化工、电力、冶金等部门的管道、管件、设备的保温需要而研制，本产品除要解决异型管道，设备的保温难题外，还要解决现有涂料物理力学性能方面存在的问题，要求其容重，导热系数，机械强度，使用温度都要比当前一般涂料优越。
本发明硅镁铝复合绝热涂料的机理是选用粉煤灰中的空心微珠为基料，并在配方中填加其他轻质材料和填加适量的发泡剂，使涂层形成由气固两相组成的封闭微孔纤维网状复合结构，当热量从低温向高温传递时，在未碰到气孔前，传热过程在固相中进行，当碰到气孔后，传热路线发生变化，一部分仍在固相中进行传导，另一部分通过气孔内传递，由于气相传热远远小于固相，因此降低了传热速度，而且封闭气孔要比开口气孔结构传热更慢。又在配料时，通过机械快速搅拌，打乱纤维的平行排列结构，使纤维在涂料中呈三维混乱网状组合体，大大增加了热阻力和材料整体的抗折，抗弯曲强度。同时采用多元复合胶凝材料，使之能形成容重小，导热系数低，耐高温，粘结力强并且具有防水特性的保温涂料。
以下为本发明所用原材料配方及工艺1.主要原材料优选(1)空心微珠是从粉煤灰中浮选出来的粒径为1～300μm的球形玻璃珠，容重为250～400Kg/m3，熔点大于1400℃，化学性能稳定，在高温作用下导热系数比其他材料升高缓慢，特别适宜作高温绝热材料。
(2)膨胀珍珠岩容重40～250Kg/m3。
(3)膨胀蛭石容重80～200Kg/m3。
(4)祁棉为一种富含硅酸镁的蛇纹石棉，纤维柔软，抗张强度大且富挠性，抗拉强度可达300Kg/cm2，使用温度达600℃～800℃，此种温石棉对液体，固体都有很大的吸附力;同时，单纤维又是空心圆管，纤维束中存在许多微细裂缝，具有很大的内外表面积，在石棉胶凝过程中强烈的吸收水化产物，能保证纤维与胶凝材料硬化体紧密结合成一整体。
(5)硅酸铝纤维一种天然纤维，根据Al2O3含量的不同可分为低、中、高温三种类型，各含Al2O3约为40%，50%，60%，可根据涂料的耐温要求选择使用，含Al2O3高者用于耐高温涂料。
(6)凹凸棒石硅质纤维为一种层链状结构的含水镁铝硅酸盐矿物，其晶体形态为棒状纤维状，质地柔软，具可塑性，容重轻，收缩小，耐腐蚀，含硅镁氧化物80%以上，是一种轻质保温耐火材料。
(7)粘结剂中低温型产品可以采用有机粘结剂如聚乙烯醇等。
高温型产品用硫酸铝加磷酸混合液，其配合比例为硫酸铝∶磷酸＝6∶4。用此作粘结剂，涂料工作温度可达1000℃，耐火度不小于1300℃。
2.以下为各主要原材料重量配合比例祁棉(成浆棉) 10-30空心微球 30-40膨胀珍珠岩 15-30膨胀蛭石 10-15凹凸棒石纤维 5-20硅质纤维 5-10硅酸铝纤维 5-20粘结剂 5-103.制造工艺将祁棉加水和少量表面活性剂OT浸泡渗透，然后泵送至打浆机打浆，按配比要求依次加入空心微珠，膨胀珍珠岩和膨胀蛭石，再加入凹凸棒石纤维，硅质纤维，硅酸铝纤维，粘结剂及少量苏打作发泡剂，加快搅拌速度搅拌均匀，即制成涂料。可根据使用要求，按管道，管件及设备的外形制成模具，在模具上予先涂上要求厚度的涂料，使干燥后脱模，制成予制件，到现场安装使用，可避免现场施工的不便。
制成的成品干基硅镁铝氧化物总含量占88%以上，为封闭微孔网状复合结构，其导热系数低于一般保温涂料，达到0.053-0.066w/m0k;容重为160-200Kg/m3;使用温度600℃-800℃，浆体收缩率达到10.7%;理化性能稳定，在高温作用下，导热系数变化不大。
本发明的效果是生产和使用过程无污染，保温效果达到或超过国家规定指标，如使用单位唐山水泥厂，设备内温度为270℃-446℃，涂料厚度39-58mm，表面温度为35.6℃-44.1℃。又如丰润化肥厂，锅炉水管保温，管内介质300℃，保温层厚度40mm，表面温度45℃，连通阀介质温度200℃，保温层厚25mm，表面温度30℃。该成品成本低，建一座年产1000m3涂料的工厂，投资只需10-20万元，年经济效益可达100万元。
以下表1为国内生产单位保温涂料性能检测数据比较表。
注1.2.4.5.6均由电力部电力建设研究所检测。
3.由唐山市上产品质量监督检验所检测。
实施例 实施例中，从1-3，为从低温型至高温型，要提高使用温度，加大空心微珠，硅酸铝纤维量，采用Al2O3含量高的硅酸铝纤维，使用无机粘结剂。欲增加干基涂料强度，加大祁棉和粘结剂量。
权利要求
1.一种涂于管道和设备上保温用的硅镁铝复合绝热涂料，其特征是(1)涂料的组成以重量配比表示如下祁棉(成浆棉) 10-30空心微珠 30-40膨胀珍珠岩15-30膨胀蛭石 10-15凹凸棒石纤维 5-20硅质纤维 5-10硅酸铝纤维10-20粘结剂5-10(2)涂料的物化特性如下干涂料硅镁铝氧化物总含量占88%以上，为封闭微孔纤维网状复合结构，干密度为160-200Kg/m3。
2.根据权利要求1所述的硅镁铝复合绝热涂料，其特征是所述的空心微珠粒径为1-300μm，容重为250-400Kg/m3。
3.根据权利要求1所述的硅镁铝复合绝热涂料，其特征是所述的粘结剂可以根据涂料使用温度不而选用有机或无机粘结剂。
4.根据权利要求3所述的硅镁铝复合绝热涂料，其特征是所述的无机粘结剂可以是硫酸铝加磷酸，其混合比例为硫酸铝磷酸＝6∶4。
全文摘要
本发明为一种涂于管道和设备上的复合绝热涂料，由空心微珠、祁棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石，各种非金属矿物纤维和粘结剂组成，其硅镁铝氧化物总含量占88％以上，为封闭微孔纤维网状复合结构，干密度为160～200kg/m
文档编号C09D1/00GK1103090SQ9311490
公开日1995年5月31日 申请日期1993年11月25日 优先权日1993年11月25日
发明者李全兴, 梁克东 申请人:李全兴, 梁克东