一种绝热防腐涂料和绝热防腐材料以及管道的制作方法_2

文档序号:8245311阅读:来源:国知局
述无机防腐基质的具体实例包括但不限于:无机耐高温胶、硅酸盐水泥和无机富锌底漆中 的一种或多种。
[0023] 根据本发明,所述防腐基质优选为高分子防腐基质,这样能够使得由所述绝热防 腐涂料制得的绝热防腐材料能够以较高的附着力附着在其他基材上,从而能够拓宽所述绝 热防腐涂料的应用范围。
[0024] 根据本发明,为了降低所述绝热防腐涂料的生成成本,所述绝热防腐涂料还可以 含有填料。尽管所述填料的种类可以为本领域的常规选择,但为了使得由所述绝热防腐涂 料制得的绝热防腐材料具有更好的保温性能,所述填料的导热系数优选小于800mW/mK,进 一步优选小于100mW/mK,更优选小于40mW/mK。具体地,所述填料的实例包括但不限于:钛 白粉、硅酸铝、膨润土、滑石粉、高岭土、重钙、云母粉、气相二氧化硅粉、氧化锆、氧化锌、氧 化铝、膨胀珍珠岩、蛭石粉、硅藻土和增强纤维中的一种或多种。其中,所述增强纤维例如可 以为腈纶纤维、碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种。为了更有利于所述填料在中空纤维、气 凝胶和防腐基质中的分散,所述填料的颗粒直径可以为〇. 01-1000微米,优选为50-800微 米。此外,以所述绝热防腐涂料的总重量为基准,所述填料的含量可以为1-20重量%,优选 为3-10重量%。
[0025] 根据本发明,根据实际使用的需要,所述绝热防腐涂料还可以选择性地含有助剂 和/或稀释剂。
[0026] 本发明对所述助剂和稀释剂的种类没有特别地限定。所述助剂的实例包括但不 限于:固化剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、调节剂、表面活性剂和偶联剂中的一种或多 种。其中,上述几种助剂的具体种类为本领域技术人员公知,在此将不再赘述。所述稀释剂 可以为现有的各种有利于所述中空纤维、气凝胶和防腐基质分散并提高所述保温防腐涂料 的成型性能的惰性介质,其具体实例包括但不限于:丙酮、无水乙醇、甲苯、二甲苯、苯甲醇、 多元醇和缩水甘油醚中的一种或多种。
[0027] 此外,一般地,以所述绝热防腐涂料的总重量为基准,所述助剂的含量可以为 0. 1-5重量%,所述稀释剂的含量可以为1-10重量%。优选地,以所述绝热防腐涂料的总重 量为基准,所述助剂的含量为〇. 5-3重量%,所述稀释剂的含量为2-5重量%。
[0028] 本发明还提供了由所述绝热防腐涂料固化得到的绝热防腐材料。
[0029] 根据本发明,所述绝热防腐材料的形状可以根据实际情况进行选择,例如,通常可 以将所述绝热防腐材料制成层状,即得到绝热防腐涂层。
[0030] 根据本发明,为了使得到的绝热防腐材料的性能更为稳定,在将所述绝热防腐涂 料固化之前,通常需要将所述绝热防腐涂料中的各组分混合均匀。所述混合的方式可以为 本领域的常规选择,根据本发明的一种【具体实施方式】,所述混合的方法可以为:选择地将助 剂和填料搅拌均匀,然后加入中空纤维和气凝胶并搅拌使其均匀分散,接着加入防腐基质 并搅拌均匀,再接着选择性地加入稀释剂以将调浆至合适的粘稠度。
[0031] 本发明对所述固化的条件没有特别地限定,只要能够绝热防腐涂料固化成型即 可。优选地,所述固化的条件包括:先在20-35°C下预固化1-5小时,然后再在80-150°C下 固化1-5小时。
[0032] 根据本发明,在经固化后得到的绝热防腐材料中,所述气凝胶通常以颗粒状的形 式存在,且所述气凝胶的颗粒直径优选小于l〇mm,更优选为0. 01-2mm,这样能够获得更好 的保温性能。需要说明的是,在所述绝热防腐材料中,气凝胶可能不完全是球形,例如,可 能是橄榄球型、圆锥型等,此时,所述"气凝胶的颗粒直径"是指气凝胶颗粒宽度最宽处的尺 寸。
[0033] 本发明提供的管道包括金属芯材和包覆在所述金属芯材表面上的绝热防腐层,所 述绝热防腐层由上述绝热防腐涂料或绝热防腐材料制成。
[0034] 在实际应用过程中,可以先制备绝热防腐层,然后将所述绝热防腐层通过粘结、螺 栓连接等方式固定在金属芯材的表面上;也可以在所述金属芯材的表面上涂覆绝热防腐涂 料层并固化以形成绝热防腐层。
[0035] 其中,所述涂覆的方式为本领域技术人员公知,例如,可以为刷涂、淋涂、喷涂等。 此外,所述固化的条件可以与前文描述的形成所述绝热防腐材料的固化条件相同,在此不 作赘述。
[0036] 本发明对所述绝热防腐层的厚度没有特别地限定,可以根据实际情况进行合理选 择,例如,所述厚度可以为l_20mm,优选为l_3mm。
[0037] 根据本发明,所述金属芯材的材质可以为本领域的常规选择,例如,可以选自钢、 铁、铜和铝中的一种或多种。
[0038] 以下制备例和对比制备例中:
[0039] 气凝胶的平均孔直径通过商购自Hitachi公司的型号为ES-4700的扫描电子显微 镜进行测定,孔隙率通过BET方法测定。
[0040] 以下实施例和对比例中:
[0041] 绝热防腐材料中气凝胶的形状和颗粒直径通过商购自Hitachi公司的型号为 ES-4700的扫描电子显微镜进行观察。
[0042] 以下实施例和对比例中:
[0043] 稀释剂为苯甲醇,偶联剂为硅烷偶联剂,消泡剂为有机硅油,分散剂为聚乙烯醇 (购自广州双普贸易有限公司,牌号为PVA-217);
[0044] 环氧树脂:购自台湾长春集团公司,牌号为BE188 ;
[0045] 苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液:购自National Starch&Chemical公司,牌号为 Vinacryl7199,固含量为48重量% ;
[0046] 有机硅树脂:购自道康宁(美国),牌号为EEllOO ;
[0047] 无机耐高温胶:购自世林胶业,牌号为SL8303。
[0048] 实施例1
[0049] 该实施例用于说明本发明提供的绝热防腐涂料、绝热防腐材料和管道及其制备方 法。
[0050] 按重量百分比称取以下各原料:环氧树脂60%、中空涤纶短纤(外径为14. 44分 特,中空率为43%,长度为I. 2mm) 20 %、二氧化硅气凝胶(平均孔直径为25nm,孔隙率为 98%,购自Cabot公司)10%、硅藻土 5%、稀释剂3%、偶联剂1 %、消泡剂0. 5%、分散剂 0· 5%。
[0051] 将消泡剂与分散剂加入反应釜中搅拌均匀,然后加入硅藻土高速搅拌成浆料,接 着往得到的料浆中加入气凝胶和中空涤纶短纤,搅拌使纤维分散均匀,随后加入环氧树脂 并充分搅拌,最后加入稀释剂调浆料至合适的粘稠度。制得绝热防腐涂料T1。
[0052] 用刮涂法在金属芯材表面均匀涂覆一层约Imm厚的绝热防腐涂料Tl,在室温35°C 下放置1小时,随后送入烘箱中并在80°C下放置5小时,得到包括金属芯材和包覆在所述金 属芯材表面上的绝热防腐层的管道G1。用扫描电子显微镜观察所述绝热防腐层的微观结 构,结果表明,二氧化娃气凝胶的颗粒直径为0. 〇l-2mm。
[0053] 实施例2
[0054] 该实施例用于说明本发明提供的绝热防腐涂料、绝热防腐材料和管道及其制备方 法。
[0055] 按重量百分比称取以下各原料:环氧树脂20 %、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液20 %、 中空玻璃短纤(外径为8分特,中空率28. 4%,长度为5mm)35%、二氧化硅气凝胶(平均孔直 径为15nm,孔隙率为92%,购自Cabot公司)10%、碳纤维10%、稀释剂3%、消泡剂1%、分 散剂1%。
[0056] 将消泡剂与分散剂加入反应釜中搅拌均匀,然后加入气凝胶高速搅拌成浆料,接 着往得到的料浆中加入中空涤纶短纤,搅拌使纤维分散均匀,随后加入环氧树脂和苯乙 烯-丙烯酸酯共聚乳液并充分搅拌,最后加入稀释剂调浆料至合适的粘稠度。制得绝热防 腐涂料T2。
[0057] 用刮涂法在金属芯材表面均匀涂覆一层约Imm厚的绝热防腐涂料T2,在室温30°C 下放置4小时,随后送入烘箱中并在90°C下放置3小时,得到包括金属芯材和包覆在所述金 属芯材表面上的绝热防腐层的管道G2。用扫描电子显微镜观察所述绝热防腐层的微观结 构,结果表明,二氧化娃气凝胶的颗粒直径为0. 〇l-2mm。
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