一种超薄型耐高温保温涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超薄型耐高温保温涂料，用于工业高温加热炉保温，它选用树脂乳液70～300份、颜料10～30份、填料50～80份、稀土氧化物1～3份、助剂10～40份和水100～300份，所述树脂乳液为特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物、与纯丙烯酸树脂乳液、无机硅化合物中的一种或两种混合制备而成，本发明利用特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物的高流动性和成膜性以及稀土氧化物的耐高温稳定性、低导热性和蓄热性来形成耐高温的富有弹性、抗老化性来制成，只需2～3mm厚度，可提高加热炉热效率1.5%以上，炉体外表面散热损失下降不小于40%。常温施工，固化后可耐200-300℃高温，且附着力强、延展性好、防腐性能好，可广泛运用在加热炉、高温介质储罐、高温管道和退火炉、热力管道等外表保温。
【专利说明】一种超薄型耐高温保温涂料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种主要用于工业加热炉使用的超薄型耐高温保温涂料。
【背景技术】
[0002] 2013年全国的石油化工企业，加工提炼原油总量为4. 84亿吨。石油加工基本存在 常压蒸馏、催化裂解和炼厂气加工的主要三个阶段。为了充分利用原油资源和加工重质原 油，现代炼油已向深度加工方向发展的趋势，即采用催化裂化、加氢裂化、石油焦化等过程， 以从原油中得到更多的轻质油品。在裂化过程中，不仅需要消耗大量的燃料，而且会排除大 量的温室气体，如何提高加热炉的效率在全国的炼油企业中一直是一个与产能相互矛盾的 突出问题。超薄型耐高温保温涂料的研制，为企业节能减排，提高热能效率提供了优质的材 料选择，一台加热炉在其外表面喷涂了该涂料后，即可提高加热炉热效率1. 5%以上，炉体 外表面散热损失下降不小于40%。目前石油化工的加热炉的产能大小，加热炉年可节约标油 600?1300吨/单炉，年经济效益在180?390万元/单炉。
[0003] 其次，"十二五"规划提出了节能减排的目标是：到2015年，全国万元国内生产总 值能耗下降到〇. 869吨标准煤(按2005年价格计算)，比2010年的1. 034吨标准煤下降16% (比2005年的1. 276吨标准煤下降32%)。"十二五"期间，实现节约能源6. 7亿吨标准煤。 要实现这一目标，首当其冲的就是大量消耗能源的炼油、钢铁企业。
[0004] 目前我国工业高温加热炉包括热轧加热炉、石化加热炉、退火炉、陶瓷辊道窑、水 泥窑炉和隧道窑炉等，其总量约100万台，目前这些高温加热炉的炉外表面温度均较高 (200?250°C)，且基本无保温措施，部分加热炉外表面保温大都采用耐火性能优良的碳化 硅或二氧化锆为主要成份与水玻璃为粘接剂制成的无机涂料来保温，它主要存在的问题 是；为了提高保温性能，涂料层至少要在8毫米以上，喷涂工时和材料成本较高；二是这种 无机涂料老化速度快，涂层易开裂和鼓泡，防辐射能力不持久，涂料保温性下降快。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种可耐300°C，涂层厚度在2-3毫米，主要针对工业高温加热炉以 及高温介质储罐、高温管道和热力管道等外表面应用的一种节能型、功能性超薄型耐高温 保温涂料。
[0006] 本发明为实现上述目的采取如下技术方案：选用树脂乳液70?300份、颜料10? 30份、填料50?80份、稀土氧化物1?3份、助剂10?40份和水100?300份，所述树 脂乳液为特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物、纯丙烯酸树脂乳液和无机硅化合物三种 中至少两种混合制备而成，所述特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物用羟甲基丙烯酸酰 胺和丙烯酸为活性单体并用种子乳液聚合法制备而成，所述无机硅化合物为硅溶胶或硅酸 锂，所述填料为空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠或电厂漂珠的一种或多种；先将水按重量加 入搅拌釜，然后加入分散剂，通过真空泵，吸入颜料、填料，以500?600转/分钟搅拌分散 40?60分钟，制成浆料；再将搅拌釜转速调至400?600转/分钟的转速，用真空泵吸入乳 液，按顺序依次加入成膜助剂、杀菌剂、氨水、阻燃剂，充分搅拌均匀后，将增稠剂缓慢加入， 达到涂4杯40?60秒的稠稀度为止，然后过滤、灌装制备成超薄型耐高温保温涂料。
[0007] 所述种子乳液聚合法为现有技术方法。
[0008] 本发明所述颜料为金红石型二氧化钛、氧化铁红、氧化铁绿、炭黑、靛蓝的一种或 多种。
[0009] 所述稀土氧化物为钇、铈、镨、镧、钕、钐氧化物中的一种或多种。
[0010] 所述助剂为分散剂1?2份、成膜助剂6?22份、杀菌剂1?2份、氨水1?2份、 增稠剂1?12份。
[0011] 所述的水为净化后的纯净水。
[0012] 所述的空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠、电厂漂珠为粒径为10?250 μ m的中空结 构、抗压强度高、熔点高、质轻、无毒、不燃、导热系数和热收缩系数小，化学稳定性好，分散 性高，能够降低基体内部蓄热向外产生的热辐射。
[0013] 本发明的机理是：由于稀土元素具有双轨道空间，其价态和配位数随环境不同而 变化的特性，通过稀土氧化物将微珠表面孔隙封闭，使微珠形成中空，从而提高涂料的蓄 热系数，降低涂层的导热系数，还可增加成膜物质的致密性，提高涂层的稳定性，减低水份 的渗透，提高涂层的防腐性能，延长使用寿命，有效提高基体的蓄热系数和涂层耐热系数， 从而提高涂料的耐温性和保温性，减少涂层厚度，满足2-3毫米的涂层在200-300°C高温 下持久保温，其中颜料也可有效涂层的蓄热系数和中远红外射线的吸附能力。本发明还用 羟甲基丙烯酸酰胺和丙烯酸为活性单体并用种子乳液聚合法制备而成的特殊单体改性自 交联型丙烯酸脂共聚物，通过稀土氧化物和特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物共同作 用，不仅可提高耐热温度，降低导热系数，减少涂层厚度，还可大大提高涂层的流变性和稳 定性，有利于成膜且富有弹性，从而提高涂层的抗裂变性，耐粘污性、耐水性和耐候性，延长 涂层的使用寿命。
[0014] 本发明最大的创新在于改变传统工业加热炉采用无机保温涂料，而是采用微珠与 稀土氧化物和特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物形成的耐高温保温涂料，利用特殊单 体改性自交联型丙烯酸脂共聚物的高流动性和成膜性以及稀土氧化物的耐高温稳定性、低 导热性和蓄热性来形成耐高温的富有弹性、抗老化性来制成耐高温的超薄层耐高温保温涂 料。
[0015] 本发明的超薄型耐高温保温涂料具有涂层薄，只需2?3mm的厚度，可提高加热炉 热效率1. 5%以上，炉体外表面散热损失下降不小于40%。;常温施工，固化后可耐200-300°C 高温，且附着力强、延展性好、防腐性能好，可广泛运用到石油炼化加热炉、高温介质储罐、 高温管道和钢铁厂加热炉、退火炉、热力管道等外表保温。
[0016] 本发明超薄型耐高温保温涂料技术检验指标如下表所示：
【权利要求】
1. 一种超薄型耐高温保温涂料，用于工业高温加热炉保温，其特征在于：它选用树脂 乳液70?300份、颜料10?30份、填料50?80份、稀土氧化物1?3份、助剂10?40 份和水100?300份，所述树脂乳液为特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物、纯丙烯酸树 脂乳液和无机硅化合物三种中的至少两种混合制备而成，所述特殊单体改性自交联型丙烯 酸脂共聚物用羟甲基丙烯酸酰胺和丙烯酸为活性单体并用种子乳液聚合法制备而成，所述 无机硅化合物为硅溶胶或硅酸锂，所述填料为空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠或电厂漂珠的 一种或多种；先将水按重量加入搅拌釜，然后加入分散剂，通过真空泵，吸入颜料、填料，以 500?600转/分钟搅拌分散40?60分钟，制成浆料；再将搅拌釜转速调至400转/分钟 的转速，用真空泵吸入乳液，按顺序依次加入成膜助剂、杀菌剂、氨水、阻燃剂，充分搅拌均 匀后，将增稠剂缓慢加入，达到涂4杯40?60秒的稠稀度为止，然后过滤、灌装制备成超薄 型耐高温保温涂料。
2. 根据权利要求1所述的一种超薄型耐高温保温涂料，其特征在于：所述颜料为金红 石型二氧化钛、氧化铁红、氧化铁绿、炭黑、靛蓝的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的一种超薄型耐高温保温涂料，其特征在于：所述稀土氧化物 为钇、铈、镨、镧、钕、钐氧化物中的一种或多种。
【文档编号】C08F220/06GK104277653SQ201410507421
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】潜伟清 申请人:潜伟清