本发明属于高温节能涂料领域，具体涉及一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料。
背景技术：
当今世界矿物资源能源日益短缺，严重威胁着世界工业的发展，工业窑炉耗能约占总能耗的25％～40％，而窑炉的平均热效率仅为32％左右。主要是由于一方面热量通过炉衬和炉外壁损失，另一方面窑炉和锅炉的热利用效率较低，使得热量不能有效的利用而被排出，造成能源的巨大浪费。耐高温高辐射率涂料是一类有着良好热辐射和热吸收性能的新型节能材料，用在工业窑炉内衬表面可以提高热辐射效率、强化传热的作用；用在工业锅炉的金属炉管表面，可以强化炉管对热的吸收能力，提高传热效率，减少热量损失，以达到提高热利用率以及节约能源的目的。
近年来，高辐射节能涂料的开发和研究取得了一定的进展，在工业锅炉及窑炉中的应用上收到了很好的节能效果，申请号为201410055343.8的发明专利公开了一种高发射率高温纳米陶瓷涂料，其主要选用纳米粉体为原料来制备涂料，涂层发射率不小于0.94，但是纳米粉体在高温下易烧结收缩、晶体长大，一方面会使涂层在高温下的红外辐射率降低从而影响涂层的节能效果，另一方面晶体长大使涂层收缩大可能会造成涂层的开裂和脱落。申请号为201310361422.7的发明专利公开了一种节能涂料的制备方法，选用氧化铝微粉、锰铁尖晶石、锆莫来石、铁铬尖晶石以及锌铝尖晶石为主要原料，最终制得节能涂料全波段发射率为0.94，涂料中形成了多元参杂体系，增加了杂质能级，可有效提高涂料的红外辐射率。但涂层在高温下长期使用的话由于其是多元参杂体系，晶格比较活跃，晶体容易长大使涂层烧结收缩，最终导致涂层的红外辐射率逐渐衰减，收缩过大时就会造成涂层开裂从而影响涂层的使用寿命。
目前，节能涂料产品的制备大多选用微纳米粉体为原料，因为粉体粒径越小其比表面越大辐射率越高；或者选用多元参杂体系物质为原料，提高晶体内部结构的复杂化进而提高材料的红发辐射率，微纳米原料和多元化参杂体系原料长期在高温下使用时都会存在晶体长大烧结收缩的问题，由此导致晶体的活性降低从而使涂层的红外辐射率逐渐衰减，当涂层收缩到一定程度时会出现开裂、脱皮现象进而影响涂层的使用效果。如果能在保证涂层具有高辐射率的前提下长时间高温使用晶体不长大或只有轻微长大，涂层不收缩或者收缩较小，将有效防止涂层的红外辐射率的衰减，大幅度的提高涂层的使用寿命，提高炉窑的节能效率和维护周期。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，解决了节能涂料高温条件下使用寿命短或者涂层在使用过程中红外辐射率的衰减的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，该涂料由以下重量份的组分组成：高温高辐射粉料30-40份，石英粉10-20份，超高温添加剂5-10份，结合剂30-50份，溶剂10-20份，分散剂0.1-0.2份，偶联剂0.15-0.3份和消泡剂0.05-0.15份。
进一步地，所述高温高辐射粉由三氧化二铁、氧化铜、氧化锰、氧化铬和氧化镍中的一种或一种以上的几种按任意比例组成；所述高辐射粉料的粒度均小于10μm。
进一步地，所述超高温添加剂为电熔氧化锆微粉，微粉粒度为1-5μm。
进一步地，所述结合剂由水性聚氨酯树脂、水玻璃和硅溶胶中的一种或一种以上的几种按任意比例组成。
进一步地，所述溶剂为水。
进一步地，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠或聚乙二醇型减水剂fs10。
进一步地，所述偶联剂为三甲氧基硅烷偶联剂。
进一步地，所述消泡剂为司马化工生产的g60消泡剂。
本发明所得涂料按照常规方法混合、搅拌复配即可。
本发明中所用到的原料都可以轻易在市场上买到，规格复合国家或行业标准。
本发明的特点：选用微纳米的三氧化二铁、氧化铜、氧化锰、氧化铬和氧化镍复合粉料为高辐射粉体原料，这些高辐射原料在高温下形成复合尖晶石结构的物质，具有较高的高温红外辐射率，电熔氧化锆微粉的引入可阻碍尖晶石晶体的长大，使涂层内部形成三元体系界面作用，也有助于提高涂层的红外辐射率，另外氧化锆微粉的引入也有助于提高涂层的抗热震性能。
本发明的有益效果是：
本发明的目的在于使涂层内部形成一种稳定的三元结构，阻碍涂层长时间在高温下使用内部晶体发育长大，一方面可以降低由于晶体长大导致的涂层红外辐射率衰减，另一方面可以阻止涂层由于烧结收缩产生的开裂、掉块等现象。一般来讲提高材料高温红外辐射率的方法有两种，一种是采用超细微纳米粉体为原料来制备高辐射粉料，另一种是涂料成分的复合化，单一物体的辐射率毕竟是有限的，由于物体的单色吸收指数随辐射波的波长的不同而不断变化，物体的辐射特性也都呈现出一定的选择性。解决这一问题的办法就是采用多种材料成分复合化，使物体在不同温度下和不同波长范围内的辐射特性能够互补而相互增强。本发明就是综合了这两种方法来制备红外高辐射粉体，但是选用这两种方法制备高温高辐射节能涂料都有一个共同的问题是随着涂层在高温下长时间使用，涂层内部晶体长大使涂层材料失去了原有的性质，从而影响涂层的红外辐射率和节能效率。
本发明在原有设计理念的基础上加入超高温添加剂电熔氧化锆微粉，电熔氧化锆是经过超过三千多摄氏度的超高温熔制而成，晶体活性低且不易于其它物质发生反应，并且氧化锆的红外辐射率也比较高，将电熔氧化锆微粉引入到涂料中，一方面可以阻碍涂层晶体长大细化晶体颗粒，另一方面还可以提高涂层的红外辐射率。电熔氧化锆的耐高温能力较强，因此涂层在相对低温(1400℃以下)的情况下使用不会对其产生影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，由如下重量份组成，高温高辐射粉料30份，石英粉10份，电熔氧化锆微粉5份，水性聚氨酯树脂50份，水5份，三聚磷酸钠0.1份，三甲氧基硅烷偶联剂0.15份和司马化工生产的g60消泡剂0.05份。
实施例2
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，由如下重量份组成，高温高辐射粉料40份，石英粉10份，电熔氧化锆微粉10份，水玻璃30份，水10份，六偏磷酸钠0.2份，三甲氧基硅烷偶联剂0.3份和司马化工生产的g60消泡剂0.15份。
实施例3
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，由如下重量份组成，高温高辐射粉料30份，石英粉20份，电熔氧化锆微粉8份，水性聚氨酯树脂20份和硅溶胶10份，水12份，的聚乙二醇型减水剂fs10分散剂0.15份，三甲氧基硅烷偶联剂0.2份和0.1份的司马化工生产的g60消泡剂。
实施例4
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，由如下重量份组成，高温高辐射粉料35份，石英粉10份，电熔氧化锆微粉5份，硅溶胶35份，水15份，六偏磷酸钠0.1份，三甲氧基硅烷偶联剂0.3份和司马化工生产的g60消泡剂0.05份。
实施例5
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，由如下重量份组成，高温高辐射粉料30份，石英粉15份，电熔氧化锆微粉5份，水玻璃30份，水20份。外加0.1份的三聚磷酸钠，三甲氧基硅烷偶联剂0.25份和司马化工生产的g60消泡剂0.15份。
实施例6
一种耐高温防红外辐射率衰减节能涂料，由如下重量份组成，高温高辐射粉料38份，石英粉12份，电熔氧化锆微粉10份，水性聚氨酯树脂15份和硅溶胶15份，水10份，乙二醇型减水剂fs10分散剂0.15份、0.2份的三甲氧基硅烷偶联剂和司马化工生产的g60消泡剂0.05份。
实施例1-6所得涂料的性能参数如下表
表1.本发明所得涂料的性能参数
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。