涂料组合物的制作方法

文档序号:43765124发布日期:2025-11-15 00:30阅读:21来源:国知局

本发明涉及涂料组合物(例如耐腐蚀且高发射率涂料组合物(高比辐射率涂料组合物,高辐射系数涂料组合物,high emissivity coating composition))、用于使用该组合物涂覆基材的方法、以及涂覆有该组合物的基材。


背景技术:

1、工业加热系统例如锅炉、熔炉(炉子,炉,加热炉,窑炉,furnace)、火焰加热器(燃火加热器,fired heater)等在燃烧区内遭受腐蚀问题。

2、腐蚀问题通常由工业加热系统的金属表面被周围大气气体中存在的多种类型的活性气体(例如氧气、硫等)氧化、以及由高温的影响引起的。

3、这些问题对工业具有重大影响。不仅需要花费大量资金进行维护(例如,通过修理部件或提供替换部件),而且在工业加热系统关闭进行维修期间也存在机会损失。

4、此外,使用加热系统的工业大量消耗燃料,这导致更高的生产成本和环境影响。希望提高熔炉和加热器的效率,以减少燃料消耗及其排放。

5、cn109486414a公开了抗结焦和抗结渣涂层材料,包含30至50%的耐高温粘结剂、5至40%的润滑不粘材料、5至30%的耐热填料、0.5至5%的助剂以及0至50%的分散介质。

6、cn109943117a公开了抗氧化陶瓷涂料,包含20至60%的粘结剂、0.1至2%%的粘结剂改性剂、10至40%的颗粒状陶瓷填料以及5至30%的片层状填料,其中,粘结剂改性剂为zno、mgo和cao中的至少一种,并且粘结剂包括硅酸盐粘结剂。

7、cn103771883a公开了纳米防渗碳涂料,包含氧化铝30至50重量份、氧化铬3至20重量份、二氧化硅10至30重量份、碳化硅1至10重量份、钾长石0.5至10重量份、膨润土1至5重量份、滑石粉0.1至8重量份、硅酸钠0.1至8重量份、黄原胶0.1至8重量份、液体硅酸钾30至50重量份、液体硅酸锂5至30重量份。

8、us6358618b1公开了包含铁合金的金属上的保护涂料,该包含铁合金的金属在其表面的至少一部分上具有粘附涂料。该涂料包含具有白榴石作为其主要晶相的玻璃-陶瓷。


技术实现思路

1、从第一方面来看,本发明提供了涂料组合物,优选为耐腐蚀涂料组合物,并且更优选为耐腐蚀且高发射率涂料组合物,包含:

2、(i)碳化物化合物,选自碳化钨、碳化硅、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钒、或它们的混合物;

3、(ii)硼化物化合物,选自二硼化锆、二硼化钛、二硼化铪、二硼化钒、或它们的混合物;

4、(iii)氮化物化合物,选自氮化硼、氮化铝、氮化硅、氮化锂、氮化钠、氮化钾、或它们的混合物;

5、(iv)氧化物化合物,选自硅氧化物(氧化硅,silicon oxide)、铝氧化物(氧化铝,aluminum oxide)、铬氧化物(氧化铬,chromium oxide)、二氧化钛、锆氧化物(氧化锆,zirconium oxide)、锌氧化物(氧化锌,zinc oxide)、铈氧化物(氧化铈,cerium oxide)、钴氧化物(氧化钴,cobalt oxide)、铁氧化物(氧化铁,iron oxide)、镁氧化物(氧化镁,magnesium oxide)、钙氧化物(氧化钙,calcium oxide)、或它们的混合物;

6、(v)粘结剂(粘合剂,binder),包含硅酸锂和硅酸钾;

7、(vi)助熔剂(软制剂,稀释剂,fluxing agent),包含碱金属长石(alkali metalfeldspar);以及

8、(vii)任选的介质(media),优选水,

9、其中,硅酸锂与硅酸钾的重量比在0.5至6.5:1、优选1.0至3.0:1、更优选1.2至2.5:1、并且还更优选1.4至2.0:1的范围内。

10、从进一步方面来看,本发明提供了容纳如上文所描述的涂料组合物的容器。

11、从进一步方面来看,本发明提供了用于制备如上文所描述的涂料组合物的方法,包括:

12、(i)制备碳化物化合物、硼化物化合物、氮化物化合物、氧化物化合物和助熔剂的混合物;以及

13、(ii)将所述混合物与粘结剂、和任选的介质优选水混合。

14、从进一步方面来看,本发明提供了用于制备涂覆的基材的方法,包括步骤:

15、(i)提供基材(基底,substrate);以及

16、(ii)将如上文所描述的涂料组合物施加到所述基材的至少一个表面上。

17、从进一步方面来看,本发明提供了通过上文所描述的方法可获得或者获得的涂覆的基材。

18、从进一步方面来看,本发明提供了包含如上文所描述的涂料组合物的涂覆的基材。

19、从进一步方面来看,本发明提供了加热系统(例如锅炉、火焰加热器(燃火加热器,fired heater)或熔炉(炉子,炉,加热炉,窑炉,furnace)),包括如上文所描述的涂覆的基材。

20、从进一步方面来看,本发明提供了如上文所描述的涂料组合物用于涂覆基材的用途。

21、定义

22、如本文使用的,术语“粘结剂”是指将其它材料保持或拉在一起的材料或物质。

23、如本文使用的,术语“助熔剂”是指降低涂料组合物的熔化温度(熔融温度)的物质。

24、如本文使用的,术语“长石”是指含有金属的铝硅酸盐矿物。如本文使用的,术语“碱金属长石”是指含有碱金属优选钠或钾的铝硅酸盐矿物。

25、如本文使用的,术语“室温”是指在20至35℃范围内,并且更优选为30℃的温度。

26、如本文使用的,术语“wt%”基于组合物的总重量,除非另有说明。

27、如本文使用的,术语“重量比”是指指定组分的固体重量的比率。因此,如果一种组分以溶液(例如以水溶液)存在于组合物中,则包括这种组分的任何重量比是指该溶液中存在的固体组分的重量,而不是溶液的重量。

28、如本文使用的,a:b:c的重量比表示为(a1至a2):(b1至b2):(c1至c2),意味着比率中a的值范围可以为a1至a2,比率中b的值范围可以为b1至b2,并且比率中c的值范围可以为c1至c2。

29、如本文使用的,术语“发射率”是指材料以热辐射发射能量的效能(有效性,effectiveness)。发射率可以被定义为特定材料辐射的能量与相同温度下黑体辐射的能量之比。



技术特征:

1.一种涂料组合物,优选耐腐蚀涂料组合物,并且更优选耐腐蚀且高发射率涂料组合物,包含:

2.根据权利要求1所述的涂料组合物,包含:

3.根据权利要求1或权利要求2所述的涂料组合物,其中,硅酸锂与硅酸钾与碱性长石的重量比在(0.2至4):(0.1至3):1、优选(0.3至3.5):(0.2至2.5):1、更优选(0.8至3.5):(0.3至2.5):1、甚至更优选(1.2至2.2):(0.7至1.2):1的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂料组合物,其中,所述碱金属长石为钾长石、钠长石、锂长石、铷长石、铯长石、或它们的混合物,优选为钾长石、钠长石、或它们的混合物,优选为钾长石。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂料组合物,其中,所述粘结剂和助熔剂的混合物与碳化物化合物优选碳化钨的重量比为1.0至10.0:1、优选为3.0至7.5:1、更优选为4.5至7.0:1、最优选为5.0至6.5:1。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂料组合物,其中,所述粘结剂和助熔剂的混合物与硼化物化合物优选二硼化锆的重量比为0.5至7.0:1、优选为1.5至4.5:1、更优选为2.5至4.0:1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂料组合物,其中,所述粘结剂和助熔剂的混合物与氮化物化合物优选氮化硼的重量比为0.5至7.0:1、优选为1.5至4.5:1、更优选为2.5至4.0:1。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂料组合物,其中,所述粘结剂和助熔剂的混合物与氧化物化合物的重量比为0.1至1.5:1、优选为0.1至0.8:1、更优选为0.2至0.6:1、最优选为0.4至0.55:1。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物,其中,碳化物化合物与硼化物化合物与氮化物化合物的重量比在0.1至1.5:0.5至2:1、优选0.2至0.9:0.6至1.5:1、更优选0.4至0.7:0.8至1.2:1的范围内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的涂料组合物,其中,碳化物化合物与铬氧化物的重量比在0.1至1:1、优选0.1至0.5:1、更优选0.2至0.4:1的范围内。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的涂料组合物,其中,硼化物化合物与铬氧化物的重量比在0.1至1优选0.3至0.7:1、更优选0.4至0.6:1的范围内。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的涂料组合物,其中,氮化物化合物与铬氧化物的重量比在0.1至1优选0.3至0.7:1、优选0.4至0.6:1的范围内。

13.一种用于制备涂覆的基材的方法,包括步骤:

14.一种涂覆的基材,包含权利要求1至12任一项中限定的涂料组合物。

15.一种加热系统(例如锅炉、火焰加热器或熔炉),包括根据权利要求14所述的涂覆的基材。


技术总结
本发明提供了一种涂料组合物,包含:(i)碳化物化合物,选自碳化钨、碳化硅、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钒、或它们的混合物;(ii)硼化物化合物,选自二硼化锆、二硼化钛、二硼化铪、二硼化钒、或它们的混合物;(iii)氮化物化合物,选自氮化硼、氮化铝、氮化硅、氮化锂、氮化钠、氮化钾、或它们的混合物;(iv)氧化物化合物,选自硅氧化物、铝氧化物、铬氧化物、二氧化钛、锆氧化物、锌氧化物、铈氧化物、钴氧化物、铁氧化物、镁氧化物、钙氧化物、或它们的混合物;(v)粘结剂,包含硅酸锂和硅酸钾;(vi)助熔剂,包含碱金属长石;以及(vii)任选的介质,优选水,其中,硅酸锂与硅酸钾的重量比优选在0.5至6.5:1的范围内。

技术研发人员:卡诺孔·通罗德,金达波恩·朱塔帕克迪普拉塞特,塔纳蓬·普拉瑟特福尔,努塔利亚·恰蒂卡农,蒂温·图普拉孔,贾图隆·吉普蒂,楚拉特·蒂亚皮博恩查亚
受保护的技术使用者:SCG化学股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/11/14
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