本发明涉及耐火隔热材料领域，具体是一种耐火材料组合物、耐火涂料及其制备方法和表面具有耐火涂层的基板。
背景技术：
1、陶瓷纤维板在高温使用环境下随着服役寿命的延长，表面析晶并粉化，甚至会出现一定程度的收缩，保温效果降低。特别是超高温环境下，板的寿命较低，价格较贵。可以通过表面喷涂耐超高温耐火涂料抵抗热风蚀，降低板的粉化速率，并填补裂缝，提高整个炉衬的整体性，延长炉衬寿命，降低成本。现有耐高温涂料的耐温度一般低于1600℃，不能满足1700℃~1800℃的耐温要求。
2、公开号为cn104910802a的中国专利涉及一种耐高温涂料，该涂料包括如下重量份的物质：丙烯酸锌树脂5~9份、聚丙烯10~15份、白乳胶5~10份、氧化钙3~12份、石棉粉10~18份、二甲基硅油15~25份、tween-80 10~16份、tris-hcl 5~10份、k2hpo32~5份、kh2po3 1~4份，水15~20份。该专利还公开了一种耐高温涂料的制备方法，将各组分按比例混合，在30~50℃条件下加热，用盐酸调节ph为6.5~7.2，混合均匀，得到耐高温涂料。
3、公开号为cn104231763a的中国专利公开了一种适用于纤维板的防火涂料，该涂料以质量份计含有以下成分：聚氯乙烯树脂5~15份，聚异丁烯15~30份，氯化橡胶10~20份，磷酸三-(2,3-二溴丙基)酯10~20份，三聚氰胺焦磷酸盐1~5份，玻璃粉3~5份，十溴代联苯醚2~6份，六偏磷酸钠0.3~1.2份，环氧氯丙烷0.5~1份，氯化铜1~4份。该专利还公开了一种纤维板用防火涂料的制备方法，首先将聚氯乙烯树脂、聚异丁烯和氯化橡胶投入陶瓷釜中，搅拌混合均匀，得到树脂溶液；另将磷酸三-(2,3-二溴丙基)酯、三聚氰胺焦磷酸盐、玻璃粉、十溴代联苯醚、六偏磷酸钠、环氧氯丙烷和氯化铜混合均匀后进行研磨，研磨至细度≤50 μm，接着与树脂溶液混合均匀，即得成品。
4、公开号为cn109054467a的中国专利公开了一种高温炉衬系统用耐高温涂料，其提供的涂料由水和包括以下重量份组分的原料混合制成：无机长纤维10~50份；黏土熟料1~8份；氧化铝粉2~15份；粗颗粒耐火粉料3~20份；无机结合剂8~30份；所述无机长纤维的纤维直径为1~10 μm，纤维长度为1~20 mm；所述粗颗粒耐火粉料的粒径为20~80目。其通过对热防护涂料的成分组成进行优化设计，显著提升了涂料的性能，具体表现为：强度高、高温收缩小、不裂纹、耐气流冲刷及环境的腐蚀。将其涂覆在纤维炉衬表面，可明显改善纤维炉衬在高温使用过程出现析晶、粉化、掉渣的情况，大大延长纤维炉衬的使用寿命。
5、但上述耐高温涂料耐温度均低于1600℃，不能满足1700℃~1800℃的耐温要求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种耐火材料组合物、耐火涂料及其制备方法和表面具有耐火涂层的基板，本发明提供的耐火材料组合物制成的耐火涂料能够形成耐1700℃以上高温的耐火涂层，强度高，寿命长，且保温性能好。
2、本发明提供了一种耐火材料组合物，其包括：
3、莫来石纤维：20~60质量份；所述莫来石纤维的长径比为31~150；
4、氧化铝材料：35~70质量份；所述氧化铝材料的α氧化铝含量为95 wt%以上；
5、无机胶黏剂：以固含量计7~12质量份
6、增黏剂：2~5质量份。
7、本技术发明人创造性地发现，特定长径比范围的莫来石纤维和高α氧化铝含量的氧化铝材料组合起来，结合无机胶黏剂、增黏剂和水等其它原料能够制成一种耐1700℃~1800℃的高温的耐火涂料，用于耐火隔热材料技术领域可应用到1700℃及以上的高温场景，并具有高强度和高温抗蠕变的优异性能，在高温下具有极低的膨胀和收缩。
8、本发明提供的耐火材料组合物包括20~60质量份的莫来石纤维，优选包括30~50质量份的莫来石纤维，更优选包括30~40质量份的莫来石纤维，所述莫来石纤维具体而言为莫来石短切纤维。本发明所述莫来石纤维的氧化铝质量含量≥72%，纤维的直径为2~7微米，纤维的长径比为31~150，纤维指数为60~70，莫来石晶相质量含量大于32%。本发明所述莫来石纤维的长径比是一个范围值，例如本发明所述莫来石纤维的长径比为31~150意思即本发明所用莫来石纤维的每一根纤维的长径比均在31~150的范围内，其它情况如此类推，不再赘述。
9、本发明提供的耐火材料组合物包括35~70质量份的氧化铝材料，优选包括50~70质量份的氧化铝材料，更优选包括60~70质量份的氧化铝材料；本发明所述氧化铝材料的α氧化铝含量为95 wt%以上，优选大于99.5 wt%。具体而言，本发明所述氧化铝材料为粉料，粒度为5~100微米，氧化钠质量含量小于0.2%，氧化铁质量含量小于0.05%。更具体而言，本发明所述氧化铝材料选自刚玉粉料或氧化铝微粉中的至少一种。
10、本发明提供的耐火材料组合物包括以固含量计7~12质量份的无机胶黏剂，优选包括7~9质量份，更优选包括8~9质量份。具体而言，本发明所述无机胶黏剂选自硅溶胶或者铝溶胶中的至少一种。本发明所述无机胶黏剂选自硅溶胶，所述硅溶胶的ph为8~9，粒度为10~15 nm，氧化钠质量含量≤0.1%，氧化硅质量含量（即硅溶胶固含量）为20%~30%。
11、本发明提供的耐火材料组合物包括2~5质量份的增黏剂；所述增黏剂的树脂含量大于98%。具体而言，本发明所述增黏剂选自聚氧化乙烯醚、甲基纤维素或聚丙烯酰胺中的至少一种，优选选自聚氧化乙烯醚。本发明所述聚氧化乙烯醚为白色颗粒粉末，中粘度，粘度为1000~1500 mpa·s（25℃/1%aq，即25℃下1 wt%聚氧化乙烯醚溶液的粘度），树脂含量大于98%。
12、本发明提供了一种耐火涂料，其由上述的耐火材料组合物制成。本发明提供的耐火涂料能够形成耐火涂层，所述耐火涂层的体积密度为600 kg/m3~800 kg/m3，长期使用温度为1700~1800℃，1700℃×24 h长宽纵方向加热线变化区间为0~0.4%，烧后耐压强度为1~1.2 mpa，常温抗折强度大于2 mpa，平均1400℃导热系数小于等于0.35 w/(m·k)，氧化铝和氧化硅的合计质量含量≥99.7%，耐气流冲刷性能≥80 m/s。
13、本发明还提供了一种耐火涂料的制备方法，包括：将上述的耐火材料组合物和水混合，得到耐火涂料。本发明所述耐火涂料的粘度为100000~120000 mpa·s。具体而言，本发明将莫来石纤维、氧化铝材料、无机胶黏剂和增黏剂混合，按照水：莫来石纤维和氧化铝材料之和的重量比为1：2进行调节粘稠度，700 r/min搅拌30 min，得到在25℃下粘度为100000 mpa·s的耐火涂料。
14、本发明还提供了一种表面具有耐火涂层的基板，其耐火涂层由上述的耐火涂料形成。本发明所述耐火涂层的性能和上述一样，不再赘述。具体而言，本发明所述基板为氧化铝纤维板。
15、本发明提供了一种耐火材料组合物、耐火涂料及其制备方法和表面具有耐火涂层的基板。本发明提供的耐火材料组合物包括：莫来石纤维：20~60质量份；所述莫来石纤维的长径比为31~150；氧化铝材料：35~70质量份；所述氧化铝材料的α氧化铝含量为95 wt%以上；无机胶黏剂：以固含量计7~12质量份；增黏剂：2~5质量份。本发明提供的耐火涂料以上述耐火材料组合物和纯水为原料，通过机械物理搅拌而成，配方工艺简单，环保减碳，耐压抗折强度较高，生产成本低，使用性能优异，由于材料中的纤维和所形成微孔的共同作用使其导热系数低，保温性能好，高温1700℃×24 h长宽纵方向加热线变化区间0~0.4%，可在1700~1800℃高温下长期使用。