专利名称：热熔融耐火绝热涂料的制造方法及其利用方法
技术领域：
本发明涉及一种高耐火绝热性涂料的制造方法及其利用方法，该方法在需要高耐火绝热性装置的设备、部件、耐受来自外部的火灾、冲击热的耐火绝热材料的领域中，通过将高耐火绝热性材料制成涂料，在涂敷于标的物部分或者装备成型品之后，利用设备基材放出的热量或外部热量，使涂料中的成分发生热变化，反复进行间歇熔融(中继熔融)，当达到最终目的温度时，可发挥出高耐火绝热性的效果。
背景技术：
近年来，随着全球的持续变暖，如何减少矿物燃料的使用，如何减少引起全球变暖的CO2的数量，已成为世界性课题。在现在的工业用的高热领域中所使用的耐火绝热材料均是使用矿物燃料烧制而成的，因此，本发明提供一种不需要经过烧制，而是利用设备和部件释放的热量或利用外部热量烧制的节能型耐火绝热涂敷施工方法。
发明内容
在释放高热量的装置领域中，以耐火绝热效果为目的而使用的材料，因耐火涂料是其主体，因此根本无法具有绝热效果。而以绝热为主体的材料多为烧制品，因而大量使用热能。
本发明目的在于提供一种不是使用热能，而是利用基材释放的或来自外部的其它热能进行烧制的耐火绝热性涂料。
本发明另一目的在于提供一种通过涂敷耐火绝热涂料或装配成型部件，由此能够吸收电热基材释放的电磁波的耐火绝热涂料。
为了解决上述课题，本发明提供一种将具有耐火绝热性的材料进行涂料化加工而制成的涂料，该涂料可直接涂敷在耐火绝热基材上或浸渍于其中，或者进行成型。其主要内容如下。
(1)将溶液与粉体分离，使用前混合。
(2)溶液为水性无机质体系，具有低温固化剂的功能。
(3)粉体受热熔融，具有在中温、高温、超高温下固化的功能。
(4)使用可随着利用目的温度，利用热温度差，使具有固化功能的熔融材料间歇(中继)熔融，并可在最终温度下完全固化的耐火绝热性粉体。
(5)溶液与粉体的混合材料与普通一般涂料一样，通过改变溶液与粉体的混合比，可简易实施喷涂、浸涂、刮涂等。
(6)使用耐火绝热涂料实施涂敷或成型时，为进一步提高绝热性，在涂料中间层插入无纺布、淀粉质合成衬垫(mat)。
(7)为提高绝热效果，在混合后耐火绝热涂料中混入在500℃以下燃烧消失的发泡性珠。
(8)为吸收从电热基材发出的电磁波，向粉体中添加稀有元素矿物，尽可能减少对人体的损害。
发明的效果使用本发明的耐火绝热涂料，进行厚涂(3mm～10mm)、浸涂、刮涂等施工，然后自然干燥，完全没有发现异状。
本发明中确认，即使在在涂敷、成型、常温干燥之后，分别在电炉中烧制熔融时，通过改变熔融材料的比例，550℃～2000℃之间以间歇式熔融达到最终目的温度，也能够固化而不损坏涂敷的涂膜和成型品，即使冷却也不会导致变形、龟裂、剥离等，并具有耐火绝热性。
涂敷本发明的耐火绝热涂料，或在成型的中间层插入无纺布、淀粉质合成衬垫，在500℃下加热，使衬垫燃烧消失，可形成空气层，由此可显著提高绝热效果。
在本发明的耐火绝热涂料中，添加在500℃以下受热消失的1mm球形发泡性珠，在进行涂敷或成型之后，通过受热消失形成的气孔而显著提高绝热效果。
为了吸收从电磁波基材发出的电磁波，通过在耐火绝热涂料的粉体中添加10％的稀有元素矿物，确认电磁波被吸收。
具体实施例方式
本发明的要点在于，耐火绝热涂料中的固体材料在500℃以下的温度区域(A区域)，溶液成分固化，而一旦进入500℃以上的温度区域(B区域)，粉体材料中的熔融粉元素熔解固化，熔液固化成分消失，继之以粉体熔融元素。
粉体材料中的熔融元素以100℃～400℃为单位反复生成、消失，在A区域至F区域(500℃～2000℃)之间，划分熔融元素的区域功能，在不致破坏物性的前提下，维持涂膜和成型材料的固化。
本发明的耐火绝热涂料为，溶液的A区域材料使用硅酸、二氧化硅或氧化锆的水系化合物，粉体的B～F区域材料使用耐火材料、熔融材料、绝热材料的组合，耐火材料使用氧化锆、氧化铝、铯、稀有元素矿物，熔融材料使用钠玻璃、硼硅酸玻璃、石灰石、长石、硅石、菱镁矿、高岭土、碳酸钡，绝热材料使用20～125μm的硅酸铝、硼硅酸玻璃、铝硅酸玻璃、陶瓷等中空珠、无纺布、淀粉质合成品衬垫、发泡性珠粒的高耐火绝热涂料。
耐火绝热涂料的全体配合容积比率为，溶液为20～40％，耐火材料为30～20％，熔融材料为10～20％，绝热材料40～20％，最优选为，溶液为26.4％，耐火材料为22.9％，熔融材料为18.3％，绝热材料为32.4％。而发泡性珠粒最优选为，以外轮廓计，添加30％。
虽然配合中的熔融材料使用18.3％，但配合比随着不同的利用目的温度而改变，例如，在2000℃的情况下，为了在至1700℃为止连续熔融，最优选在B～E区域分别为2.9％，最终F区域为6.7％，由此而成不消失的固化状态。
最优选的利用熔融材料的熔融温度区域划分为，A区域为0～550℃，B区域为550℃～750℃，C区域为750℃～1000℃，D区域为1000℃～1300℃，E区域为1300℃～1600℃，F区域为1600℃以上。
可确认，通过在粉体的耐火材料中添加稀有元素矿物，可吸收电磁波，添加量目标为总重量的10～20％，最优选为18.2％。
实施例1作为代替石棉的铁骨覆盖材料，是将耐火绝热涂料以3mm的涂层厚度涂敷在1.5mm厚的铁板上，用作保护铁骨以避免其软化的覆盖材料，再用于实验。火灾时的温度为450℃～500℃，但在650℃的直火下，并不能引燃涂膜，而直火接触3mm厚的涂膜面，背面的铁板热传导温度为299℃，确认降低54％。另外，在耐火绝热涂料中添加300℃下热消失的1mm球形发泡性珠粒30％，涂敷厚度3mm的情况下，利用热消失后的气孔，热传导温度降至168℃，确认进一步降低了56％。
目前，为减少锅炉等的外表面发热而采用多种绝热材料，但是需要一定的壁厚，而在涂敷3mm厚的本发明制品的情况下，当测量外表面温度时，确认其具有与普通绝热材料厚度10mm时同等的绝热性。而且，在涂敷面的中间插入有在500℃以下热消失的无纺布，或5mm厚的淀粉质合成衬垫并层压，加热锅炉，此时，利用热消失后的空气层，减弱传热，确认具有明显的绝热效果。
最近确认，在利用汽车引擎发电的装置的驱动部、排气部(650℃)涂敷3mm厚的涂膜，外表面温度约减少50％。
在本发明的耐火绝热涂料中添加稀有元素矿物，制成10mm厚的成型品，设置在作为电发热体的微波炉周围5个面，此时，电磁波从50mw/cm2降至0.5mw/cm2。
改变使用石棉的燃料电池用绝热材料(耐火温度800℃)进行实验后确认，本发明制品可代替石棉使用。
将目前使用的烧制陶瓷耐火绝热板替换为本发明的成型板进行实验，确认本发明制品可用作替代品。
在涂敷耐火绝热涂料或实施成型时，在中间层插入3mm厚的无纺布、淀粉质合成品等的衬垫，自然干燥后，在300℃下加热60分钟，将该衬垫熔融，得到3mm厚的空气层。与本发明的涂敷或成型品进行绝热性比较后，结果发现，绝热率为62％，效果显著。而且，通过在耐火绝热涂料中添加热消失的发泡性珠粒，可确认能够在薄膜、薄的部件中发挥超绝热效果。
产业实用性本发明的耐火绝热涂料的功能之一是减少遮蔽地球环境的CO2，避免全球变暖，是在如何减少对矿物燃料的使用的课题下开发出的耐火绝热涂料。
在现实中，世界上需要耐火绝热的工业用途范围非常广泛，能够利用设备、部件或来自外部释放的热量而熔融陶瓷化的涂料，不分种类，均很有希望作为使用简单、经济、节能的对策。
权利要求
1.一种耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于利用基材的发热，通过热熔融来实现陶瓷化。
2.如权利要求1所述的耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于涂敷的涂膜在火灾和冲击热下，通过热熔融来实现陶瓷化。
3.如权利要求1或2所述的耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于将通过热熔融而陶瓷化的耐火绝热涂料成型并安放在发热基材上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于耐火绝热材料在使用时，将溶液和粉体混合利用。
5.如权利要求1～4中任一项所述的耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于耐火绝热涂料的溶液由水或水性无机质溶液构成，粉体由耐火性无机质微粉构成，溶液为直至粉体热熔融为止的固着剂，粉体为与基材热量对应逐渐热熔融的固着剂。
6.如权利要求1～5中任一项所述的耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于向耐火绝热涂料的粉体中混入在500℃以下能够因燃烧而消失，以使所述耐火绝热涂料具有超绝热性的发泡性珠粒。
7.如权利要求1～6中任一项所述的耐火绝热涂料的制造方法，其特征在于向耐火绝热涂料的粉体中添加能够吸收从电发热基材释放的电磁波的稀有元素矿物粉。
8.如权利要求1～7中任一项方法制备的耐火绝热涂料的用途，其特征在于耐火绝热涂料的利用范围为，需要在500℃以上、2000℃以内具有耐火绝热性的发热设备和部件，或者需要能够耐受火灾、冲击热的设备和部件。
9.如权利要求1～8中任一项方法制备的耐火绝热涂料的用途，其特征在于在涂敷或成型有耐火绝热涂料的中间层中插入有无纺布、淀粉质合成品等衬垫。
全文摘要
本发明提供一种热熔融耐火绝热涂料的制造方法及其利用方法，该方法不使用在上述高能应用领域中用于陶瓷化的矿物燃料，而是利用设备、部件释放的热量，或利用火灾、冲击热实现陶瓷化，达到耐火绝热效果。
文档编号C09D1/00GK101067052SQ200710107800
公开日2007年11月7日 申请日期2007年4月30日 优先权日2006年5月1日
发明者神野千年 申请人:神野千年