1.本发明涉及一种涂料，尤其涉及一种用于金属表面的耐温保温涂料。
背景技术：
2.工业用热装置的金属外壳、金属管道、以及金属模具等在使用过程中会伴随着热量的流失，造成能源的浪费以及工作环境温度较高。传统的耐温无机保温涂料通常采用水玻璃、硅溶胶等作为粘结剂，添加无机粉料作为填料制得，这种涂料导热系数高，为了达到保温效果，涂层较厚，通常涂层厚度达到8mm以上，喷涂工时长，涂层美观性差，且耐水性差，在长期使用中易开裂。此外传统的无机耐温保温涂料与金属材料的结合性能差，结合强度低，尤其是在高温条件下由于涂层与金属材料膨胀系数不一致造成涂层脱落。为了提高保温涂层与金属材料的结合强度，降低涂料的导热系数，提高涂层的保温性能，本发明提供了一种新型保温涂料。该涂料通过添加空心玻璃微珠材料降低涂料的导热系数，涂料体积密度小，并通过助剂的添加提高涂层与金属材料的粘结强度及流平施工性能。
3.发明名称为“一种超薄型耐高温保温涂料”，授权公告号为cn 104277653 b的专利提供了一种可耐300℃，涂层厚度2～3mm，主要针对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节能型、功能性超薄耐高温保温涂料。该技术采用树脂乳液、空心玻璃微珠、颜料、稀土氧化物、助剂和水混合制得，该涂料采用纯丙烯酸树脂和特殊单体改性自交联型丙烯酸脂共聚物和硅酸锂的混合作为结合剂，纯丙烯酸树脂和特殊单体自交联型丙烯酸脂共聚物耐温低，在200～300℃温度范围内易发生性能衰减，长期使用于高温条件下涂料性能衰减，涂层易发生老化。此外，该技术添加稀土氧化物，增加了涂料的成本，对于保温涂料领域来说，不够经济。
4.发明名称为“一种利用空心玻璃微珠的保温涂料及其制备方法”公开号为cn 106892626 a的专利通过将空心玻璃微珠添加到混合涂料材料中降低涂料的导热系数，该混合涂料材料由超细腻子粉石灰粉及钛白粉混合物、白水泥、胶粉、漂珠粉、天然树脂、苯丙乳液、甲醛吸收剂、成膜助剂、消泡剂、植物色素、纳米抗菌剂组成。该技术中涂料体系添加大量无机细粉，涂料容重相对较大，并且该涂料不适合应用于金属表面的保温。现有技术提供的保温涂料大多采用无机结合剂添加无机粉料制得，这种涂料与金属基材结合强度低，导热系数较高，为了达到保温效果通常涂层较厚，且涂层与金属基材的结合强度相对较低，耐水耐油污性能差，在长期使用过程中易发生开裂。此外，采用有机树脂作为结合剂的涂料，采用的有机树脂耐温低，长期于高温条件下使用，涂层性能发生衰减，缩短涂层的使用寿命。
技术实现要素：
5.本发明的目的本发明针对现有技术耐高温保温涂料与金属基材结合强度低、导热系数高、容重大的问题，且提供了一种工艺简单、容重小、导热系数低且与金属基材具有较高粘结强度的耐温保温涂料。
6.本发明的技术方案是一种用于金属表面的耐温保温涂料，其特征在于：包括空心玻璃微珠30～40份，硅丙烯酸酯乳液30～50份，有机硅树脂0～20份，硅溶胶10～20份，水2～5份，流平剂0.3～0.5份，金属涂层密着剂1～3份，保水剂4～10份，防腐剂0.2～0.5份，消泡剂0.5～0.8份；
7.先将空心玻璃微珠和水于低速搅拌机中充分搅拌混合均匀使得空心玻璃微珠充分吸水，依次加入硅溶胶、硅丙烯酸酯乳液、有机硅树脂充分搅拌混合均匀后，加入流平剂、金属涂层密着剂、保水剂、防腐剂充分混合搅拌，加入消泡剂搅拌消泡，即得到用于金属表面的耐温保温涂料。
8.进一步地，空心玻璃微珠的粒径为20～70μm，
9.进一步地，硅丙烯酸酯乳液的固含量为46～48％，玻璃化温度为10～20℃；
10.进一步地，有机硅树脂为甲基苯基硅树脂、环氧改性硅树脂中的一种，固含量为50％；
11.进一步地，硅溶胶的固含量为40％，粒径为10～20nm；
12.进一步地，流平剂固含量为50～55％；
13.进一步地，金属涂层密着剂为环氧改性聚硅氧烷，密度为1.03～1.08g/cm3
14.进一步地，保水剂为接枝乙氧化物，闪点200～250℃；
15.进一步地，消泡剂为植物油、聚丙二醇、多聚醚共聚物的混合物。
16.进一步地，涂料施工于温度为150～300℃的钢板表面，涂层厚度为4～5mm，保温1h，温度可衰减60～118℃
17.本发明的有益效果在于：
18.(1)本发明的硅丙烯酸酯乳液具有快干性和良好的耐水性，其与硅溶胶复合后，在硅溶胶固化前对硅溶胶起到保护和稳定作用，并且提高了涂层与金属基材的结合强度；
19.(2)本发明的涂料体系中加入硅溶胶和有机硅树脂，同时与硅丙烯酸酯乳液作为粘结剂，有机硅树脂和硅溶胶提高了涂层粘结强度及使用温度，涂层可长期使用于150～300℃；
20.(3)本发明的金属涂层密着剂的加入，环氧改性硅氧烷中的烷氧基可直接与金属表面氧化物反应形成共价键与配位键，从而提高了涂层与金属基材的结合强度；
21.(4)本发明采用空心玻璃微珠作为涂料填料，空心玻璃微珠内封闭大量气孔，从而降低涂料的导热系数和容重，涂料的导热系数可达到0.03～0.05w/(m﹒k)，涂料湿态容重为400～500kg/m3；
22.(5)本发明中涂料填料全部为导热系数低的闭孔空心玻璃微珠，且填料与涂料体系中的各基料相互作用，形成闭孔及开孔网络，使得涂层具有更低的导热系数，隔热性能更加优异；
23.(6)本发明的空心玻璃微珠形态为球形，流动性好，因此空心玻璃微珠的引入使得涂料易于喷涂及涂抹施工。
具体实施方式
24.以下结合各个实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
25.实施例1
26.实施例2提供了一种用于金属表面的耐温保温涂料，选用空心玻璃微珠35份，硅丙烯酸酯乳液48份，硅溶胶12份，水5份，流平剂0.5份，金属涂层密着剂2份，保水剂4份，防腐剂0.2份，消泡剂0.5份，先将空心玻璃微珠和水于低速搅拌机中充分搅拌混合均匀使得空心玻璃微珠充分吸水，依次加入硅溶胶、硅丙烯酸酯乳液充分搅拌混合均匀后，加入流平剂、金属涂层密着剂、保水剂、防腐剂充分混合搅拌，加入消泡剂搅拌消泡，即得到用于金属表面的耐温保温涂料。
27.该实施例中，空心玻璃微珠的粒径为60～70μm；
28.硅丙烯酸酯乳液的固含量为46～48％，玻璃化温度为10～20℃；
29.硅溶胶的固含量为40％，粒径为10～20nm；
30.流平剂固含量为50～55％；
31.金属涂层密着剂为环氧改性聚硅氧烷，密度为1.03～1.08g/cm3；
32.保水剂为接枝乙氧化物，闪点200～250℃；
33.消泡剂为植物油、聚丙二醇、多聚醚共聚物的混合物。
34.涂料的导热系数为0.04w/(m﹒k)；
35.涂料的容重为470kg/m3；
36.涂料与钢板的粘结强度为4.3mpa；
37.涂料涂于150℃的钢板表面，涂层厚度为4mm，保温1h，温度衰减60℃。
38.实施例2
39.实施例2提供了一种用于金属表面的耐温保温涂料，选用空心玻璃微珠40份，硅丙烯酸酯乳液50份，硅溶胶10份，水2份，流平剂0.5份，金属涂层密着剂3份，保水剂10份，防腐剂0.5份，消泡剂0.5份，先将空心玻璃微珠和水于低速搅拌机中充分搅拌混合均匀使得空心玻璃微珠充分吸水，依次加入硅溶胶、硅丙烯酸酯乳液充分搅拌混合均匀后，加入流平剂、金属涂层密着剂、保水剂、防腐剂充分混合搅拌，加入消泡剂搅拌消泡，即得到用于金属表面的耐温保温涂料。
40.空心玻璃微珠的粒径为30～50μm，
41.硅丙烯酸酯乳液的固含量为46～48％，玻璃化温度为10～20℃；
42.硅溶胶的固含量为40％，粒径为10～20nm；
43.流平剂固含量为50～55％；
44.金属涂层密着剂为环氧改性聚硅氧烷，密度为1.03～1.08g/cm345.保水剂为接枝乙氧化物，闪点200～250℃；
46.消泡剂为植物油、聚丙二醇、多聚醚共聚物的混合物。
47.涂料的导热系数为0.036w/(m﹒k)；
48.涂料的容重为450kg/m3；
49.涂料与钢板的粘结强度为5.2mpa；
50.涂料涂于150℃的钢板表面，涂层厚度为4mm，保温3h，温度衰减75℃。
51.实施例3
52.实施例3提供了一种用于金属表面的耐温保温涂料，选用空心玻璃微珠40份，硅丙烯酸酯乳液30份，有机硅树脂20份，硅溶胶10份，水5份，流平剂0.5份，金属涂层密着剂1份，保水剂5份，防腐剂0.4份，消泡剂0.5份，先将空心玻璃微珠和水于低速搅拌机中充分搅拌
混合均匀使得空心玻璃微珠充分吸水，依次加入硅溶胶、硅丙烯酸酯乳液充分搅拌混合均匀后，加入流平剂、金属涂层密着剂、保水剂、防腐剂充分混合搅拌，加入消泡剂搅拌消泡，即得到用于金属表面的耐温保温涂料。
53.空心玻璃微珠的粒径为20～40μm，
54.硅丙烯酸酯乳液的固含量为46～48％，玻璃化温度为10～20℃；
55.有机硅树脂为甲基苯基硅树脂，固含量为50％；
56.硅溶胶的固含量为40％，粒径为10～20nm；
57.流平剂固含量为50～55％；
58.金属涂层密着剂为环氧改性聚硅氧烷，密度为1.03～1.08g/cm359.保水剂为接枝乙氧化物，闪点200～250℃；
60.消泡剂为植物油、聚丙二醇、多聚醚共聚物的混合物。
61.涂料的导热系数为0.05w/(m﹒k)；
62.涂料的容重为500kg/m3；
63.涂料与钢板的粘结强度为5.6mpa；
64.涂料涂于300℃的钢板表面，涂层厚度为5mm，保温1h，温度衰减118℃。
65.实施例4
66.实施例4提供了一种用于金属表面的耐温保温涂料，选用空心玻璃微珠50份，硅丙烯酸酯乳液40份，硅溶胶10份，流平剂0.3份，金属涂层密着剂3份，保水剂8份，防腐剂0.3份，消泡剂0.8份，先将空心玻璃微珠和硅溶胶、硅丙烯酸酯乳液充分搅拌混合均匀后，加入流平剂、金属涂层密着剂、保水剂、防腐剂充分混合搅拌，加入消泡剂搅拌消泡，即得到用于金属表面的耐温保温涂料。
67.空心玻璃微珠的粒径为50～70μm，
68.硅丙烯酸酯乳液的固含量为46～48％，玻璃化温度为10～20℃；
69.硅溶胶的固含量为40％，粒径为10～20nm；
70.流平剂固含量为50～55％；
71.金属涂层密着剂为环氧改性聚硅氧烷，密度为1.03～1.08g/cm3；
72.保水剂为接枝乙氧化物，闪点200～250℃；
73.消泡剂为植物油、聚丙二醇、多聚醚共聚物的混合物。
74.涂料的导热系数为0.033w/(m﹒k)；
75.涂料的容重为400kg/m3；
76.涂料的粘结强度为4.8mpa；
77.涂料涂于200℃的钢板表面，涂层厚度为5mm，保温1h，温度衰减90℃。
78.实施例5
79.实施例5提供了一种用于金属表面的耐温保温涂料，选用空心玻璃微珠37份，硅丙烯酸酯乳液48份，硅溶胶10份，水4份，流平剂0.3份，金属涂层密着剂2份，保水剂7份，防腐剂0.4份，消泡剂0.6份，先将空心玻璃微珠和水于低速搅拌机中充分搅拌混合均匀使得空心玻璃微珠充分吸水，依次加入硅溶胶、硅丙烯酸酯乳液充分搅拌混合均匀后，加入流平剂、金属涂层密着剂、保水剂、防腐剂充分混合搅拌，加入消泡剂搅拌消泡，即得到用于金属表面的耐温保温涂料。
80.空心玻璃微珠的粒径为30～60μm，
81.硅丙烯酸酯乳液的固含量为46～48％，玻璃化温度为10～20℃；
82.硅溶胶的固含量为40％，粒径为10～20nm；
83.流平剂固含量为50～55％；
84.金属涂层密着剂为环氧改性聚硅氧烷，密度为1.03～1.08g/cm3；
85.保水剂为接枝乙氧化物，闪点200～250℃；
86.消泡剂为植物油、聚丙二醇、多聚醚共聚物的混合物。
87.涂料的导热系数为0.044w/(m﹒k)；
88.涂料的容重为464kg/m3；
89.涂料的粘结强度为4.2mpa；
90.涂料涂于250℃的钢板表面，涂层厚度为5mm，保温1h，温度衰减102℃。
91.本领域技术人员应该理解，实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。