具有阻燃保温功能的涂层结构的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于功能涂层技术领域，具体为一种具有阻燃保温功能的涂层结构的制备 方法。
【背景技术】
[0002] 充分利用和节约能源是人类可持续发展的重大课题，采用合适的保温隔热材料是 解决这一课题的有效措施。目前的保温涂层主要采用聚氨酯泡沫等高分子聚合物喷涂而 成，而随着近年来我国聚氨酯工业的迅猛发展，喷涂聚氨酯硬质泡沫已经被确定为建筑保 温和提高能源效率的优先选用材料，并在工业领域和建筑领域已经受到广泛关注。然而聚 氨酯泡沫保温材料虽然具有优异的保温性能，但是其主要成分为有机物，不耐老化，且易 燃，在大面积的建筑物表面使用时容易引发火灾等严重的安全问题，因此需要开发一种既 有保温性能，又具有阻燃效果的保温涂层来提高安全性能。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是，克服现有保温涂层技术中存在的不足，提供一种具 有阻燃保温功能的涂层结构的制备方法。该方法制备得到的阻燃保温功能涂层结构具有良 好的保温性能且具有优异的阻燃效果。
[0004] 为解决技术问题，本发明的解决方案是：
[0005] 提供一种具有阻燃保温功能的涂层结构的制备方法，包括以下步骤：
[0006] (1)采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂η 层，每层涂层的厚度为40~50μm，η多1 ;喷涂时，在之前一层瞭干后再喷涂后面一层；
[0007] (2)将带涂层的基体在400°C的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获 得具有阻燃保温功能的涂层结构；
[0008] 所述阻燃保温料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化硅气凝 胶20~40 %、纳米氧化铝溶胶10~30 %、去离子水30~50 %、石棉纤维4~17 %和分散 剂0· 3~3% ;
[0009] 本发明中，所述阻燃保温料浆是通过下述方式制备获得的：将分散剂加入去离子 水中，在800~1000r/min的搅拌速率下搅拌30分钟；然后边搅拌边依次加入纳米氧化铝 溶胶和纳米二氧化硅气凝胶，继续搅拌1小时；然后加入石棉纤维，继续搅拌2小时至分散 均匀，获得阻燃保温料浆。
[0010] 本发明中，所述基体是混凝土板或水泥板。
[0011] 本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的纳米二氧化硅气凝胶的密度为100kg/m3。
[0012] 本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的纳米氧化铝溶胶的质量浓度为10~30%， 粒径为70~100nm。
[0013] 本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的石棉纤维的直径为1~5um，长径比为5~ 10。
[0014] 本发明中，制备阻燃保温料浆时所用的分散剂为聚乙二醇6000。
[0015] 通过该方法制备获得的具有阻燃保温功能的涂层结构，包括作为基体的混凝土板 或水泥板，在基体表面还覆盖有η层的阻燃保温料浆层，η多1。
[0016] 与现有技术相比，本发明有益效果在于：
[0017] 1、本发明制备获得的具有阻燃保温功能的涂层结构，经测试，其热导率可达 0. 15W/m·Κ及以下，普通保温涂层热导率约为0. 3W/m·Κ;附着力可达国标1级以上；涂层 在高温下不燃。因此本发明的阻燃保温功能涂层结构具有高保温、阻燃的特性。
[0018] 2、原料成本较低，制备工艺简单，涂层附着力好；该涂层结构以常规的混凝土板或 水泥板作为基体，容易实现大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0019] 下面通过实例进一步对本发明进行描述。
[0020] 本发明各实施例中，纳米氧化铝溶胶选用合肥翔正化学科技有限公司生产的质量 浓度为10~30%的产品，粒径为70~100nm;纳米二氧化娃气凝胶通过正娃酸乙酯（分析 纯，国药集团化学试剂有限公司）与乙醇（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）、盐酸（分 析纯，国药集团化学试剂有限公司）在70°C下发生水解缩聚反应制备而成，密度为100kg/ m3,该制备方法系现有技术，本发明不再赘述。石棉纤维选用山东正觉实业有限公司生产的 产品，直径为1~5um，长径比为5~10 ;分散剂选聚乙二醇6000,国药集团化学试剂有限 公司生产的分析纯产品。
[0021] 本发明中的阻燃保温料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化 硅气凝胶20~40 %、纳米氧化铝溶胶10~30 %、去离子水30~50 %、石棉纤维4~17 % 和分散剂0.3~3%。
[0022] 阻燃保温料浆的制备方法，包括以下步骤：
[0023] 将分散剂加入去离子水中，在800~1000r/min的搅拌速率下搅拌30分钟；然后 边搅拌边依次加入纳米氧化铝溶胶和纳米二氧化硅气凝胶，继续搅拌1小时；然后加入石 棉纤维，继续搅拌2小时至分散均匀，获得阻燃保温料浆。
[0024] 具有阻燃保温功能的涂层结构的制备，包括以下步骤：
[0025] (1)采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面（混凝土板或水泥板），形成带涂层 的基体；一共喷涂η层，每层涂层的厚度为40~50μm，η多1 ;喷涂时，在之前一层晾干后 再喷涂后面一层；
[0026] (2)将带涂层的基体在400°C的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获 得具有阻燃保温功能的涂层结构。
[0027] 各实施例中的具体数据及性能测试结果见下表（各组分的份数均为重量百分含 量）：
[0028]
[0029] 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不 限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直 接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 具有阻燃保温功能的涂层结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂η层，每 层涂层的厚度为40~50μm，η多1 ;喷涂时，在之前一层晾干后再喷涂后面一层； (2) 将带涂层的基体在400°C的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获得具 有阻燃保温功能的涂层结构； 所述阻燃保温料浆，是由以下重量百分含量的原料混合而成：纳米二氧化硅气凝胶 20~40%、纳米氧化铝溶胶10~30%、去离子水30~50%、石棉纤维4~17 %和分散剂 0· 3 ~3%〇2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻燃保温料浆是通过下述方式制备 获得的：将分散剂加入去离子水中，在800~1000r/min的搅拌速率下搅拌30分钟；然后边 搅拌边依次加入纳米氧化铝溶胶和纳米二氧化硅气凝胶，继续搅拌1小时；然后加入石棉 纤维，继续搅拌2小时至分散均匀，获得阻燃保温料浆。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基体是混凝土板或水泥板。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的纳米二氧化 硅气凝胶的密度为l〇〇kg/m3。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的纳米氧化铝 溶胶的质量浓度为10~30%，粒径为70~100nm〇6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的石棉纤维的 直径为1~5um，长径比为5~10。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备阻燃保温料浆时所用的分散剂为聚 乙二醇6000。
【专利摘要】本发明涉及功能涂层技术领域，旨在提供一种具有阻燃保温功能的涂层结构的制备方法。包括以下步骤：采用喷涂法将阻燃保温料浆喷在基体表面，形成带涂层的基体；一共喷涂n层，每层涂层的厚度为40～50μm，n≥1；喷涂时，在之前一层晾干后再喷涂后面一层；将带涂层的基体在400℃的高温炉中热处理30分钟，然后用清水清洗表面，获得具有阻燃保温功能的涂层结构；本发明产品热导率可达0.15W/m·K及以下，普通保温涂层热导率约为0.3W/m·K；附着力可达国标1级以上；涂层在高温下不燃。因此本发明的阻燃保温功能涂层结构具有高保温、阻燃的特性。原料成本较低，制备工艺简单，涂层附着力好；该涂层结构以常规的混凝土板或水泥板作为基体，容易实现大规模工业化生产。
【IPC分类】C04B41/50
【公开号】CN105330335
【申请号】CN201510816813
【发明人】杨辉, 张玲洁, 沈涛, 张芳, 樊先平, 张继
【申请人】浙江大学自贡创新中心
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月19日