專利名稱：硅鎂鋁復合絕熱涂料的制作方法
技術領域：
本發明為用于冶金、電力、化工等部門的高效節能保溫材料，特別是適用于異型管道，管件和罐體設備保溫的硅鎂鋁復合絕熱涂料。
目前，國內外文獻上報導的保溫涂料品種很多，市場上也有各種產品銷售;本申請人“唐山市東方節能材料公司節能研究所”，也已研制三代保溫涂料，第一代為海泡石復合涂料，第二代為以粉煤灰為主的硅鎂鋁復合保溫材料，本產品是在第二代產品的基礎上研制的第三代保溫涂料。本發明在物理和力學性能上均突破了前兩代產品的指標，更能適應各種管道和設備的保溫需要。過去許多管道和設備都采用纖維狀保溫材料，這對一些異型設備，如閥門、截門、錐體、罐體、蒸餾塔體等特殊部位是保溫工程的難題。本發明就是為解決上述難題而研制的一代新產品;目前國內保溫材料市場上出現了稱作稀土(FBT)保溫涂料的產品，也適用于其他保溫材料施工困難的地方，這一特點與本發明相同，可作為本發明的對比技術;與本發明比較，稀土保溫涂料施工要涂多次，影響工程進度，保溫性能也較差，其導熱系數高于本產品的導熱系數。(詳見表所列)。
本發明的目的是針對上述現有保溫涂料的不足之處，為滿足當前化工、電力、冶金等部門的管道、管件、設備的保溫需要而研制，本產品除要解決異型管道，設備的保溫難題外，還要解決現有涂料物理力學性能方面存在的問題，要求其容重，導熱系數，機械強度，使用溫度都要比當前一般涂料優越。
本發明硅鎂鋁復合絕熱涂料的機理是選用粉煤灰中的空心微珠為基料，并在配方中填加其他輕質材料和填加適量的發泡劑，使涂層形成由氣固兩相組成的封閉微孔纖維網狀復合結構，當熱量從低溫向高溫傳遞時，在未碰到氣孔前，傳熱過程在固相中進行，當碰到氣孔后，傳熱路線發生變化，一部分仍在固相中進行傳導，另一部分通過氣孔內傳遞，由于氣相傳熱遠遠小于固相，因此降低了傳熱速度，而且封閉氣孔要比開口氣孔結構傳熱更慢。又在配料時，通過機械快速攪拌，打亂纖維的平行排列結構，使纖維在涂料中呈三維混亂網狀組合體，大大增加了熱阻力和材料整體的抗折，抗彎曲強度。同時采用多元復合膠凝材料，使之能形成容重小，導熱系數低，耐高溫，粘結力強并且具有防水特性的保溫涂料。
以下為本發明所用原材料配方及工藝1.主要原材料優選(1)空心微珠是從粉煤灰中浮選出來的粒徑為1～300μm的球形玻璃珠，容重為250～400Kg/m3，熔點大于1400℃，化學性能穩定，在高溫作用下導熱系數比其他材料升高緩慢，特別適宜作高溫絕熱材料。
(2)膨脹珍珠巖容重40～250Kg/m3。
(3)膨脹蛭石容重80～200Kg/m3。
(4)祁棉為一種富含硅酸鎂的蛇紋石棉，纖維柔軟，抗張強度大且富撓性，抗拉強度可達300Kg/cm2，使用溫度達600℃～800℃，此種溫石棉對液體，固體都有很大的吸附力;同時，單纖維又是空心圓管，纖維束中存在許多微細裂縫，具有很大的內外表面積，在石棉膠凝過程中強烈的吸收水化產物，能保證纖維與膠凝材料硬化體緊密結合成一整體。
(5)硅酸鋁纖維一種天然纖維，根據Al2O3含量的不同可分為低、中、高溫三種類型，各含Al2O3約為40%，50%，60%，可根據涂料的耐溫要求選擇使用，含Al2O3高者用于耐高溫涂料。
(6)凹凸棒石硅質纖維為一種層鏈狀結構的含水鎂鋁硅酸鹽礦物，其晶體形態為棒狀纖維狀，質地柔軟，具可塑性，容重輕，收縮小，耐腐蝕，含硅鎂氧化物80%以上，是一種輕質保溫耐火材料。
(7)粘結劑中低溫型產品可以采用有機粘結劑如聚乙烯醇等。
高溫型產品用硫酸鋁加磷酸混合液，其配合比例為硫酸鋁∶磷酸＝6∶4。用此作粘結劑，涂料工作溫度可達1000℃，耐火度不小于1300℃。
2.以下為各主要原材料重量配合比例祁棉(成漿棉) 10-30空心微球 30-40膨脹珍珠巖 15-30膨脹蛭石 10-15凹凸棒石纖維 5-20硅質纖維 5-10硅酸鋁纖維 5-20粘結劑 5-103.制造工藝將祁棉加水和少量表面活性劑OT浸泡滲透，然后泵送至打漿機打漿，按配比要求依次加入空心微珠，膨脹珍珠巖和膨脹蛭石，再加入凹凸棒石纖維，硅質纖維，硅酸鋁纖維，粘結劑及少量蘇打作發泡劑，加快攪拌速度攪拌均勻，即制成涂料。可根據使用要求，按管道，管件及設備的外形制成模具，在模具上予先涂上要求厚度的涂料，使干燥后脫模，制成予制件，到現場安裝使用，可避免現場施工的不便。
制成的成品干基硅鎂鋁氧化物總含量占88%以上，為封閉微孔網狀復合結構，其導熱系數低于一般保溫涂料，達到0.053-0.066w/m0k;容重為160-200Kg/m3;使用溫度600℃-800℃，漿體收縮率達到10.7%;理化性能穩定，在高溫作用下，導熱系數變化不大。
本發明的效果是生產和使用過程無污染，保溫效果達到或超過國家規定指標，如使用單位唐山水泥廠，設備內溫度為270℃-446℃，涂料厚度39-58mm，表面溫度為35.6℃-44.1℃。又如豐潤化肥廠，鍋爐水管保溫，管內介質300℃，保溫層厚度40mm，表面溫度45℃，連通閥介質溫度200℃，保溫層厚25mm，表面溫度30℃。該成品成本低，建一座年產1000m3涂料的工廠，投資只需10-20萬元，年經濟效益可達100萬元。
以下表1為國內生產單位保溫涂料性能檢測數據比較表。
注1.2.4.5.6均由電力部電力建設研究所檢測。
3.由唐山市上產品質量監督檢驗所檢測。
實施例 實施例中，從1-3，為從低溫型至高溫型，要提高使用溫度，加大空心微珠，硅酸鋁纖維量，采用Al2O3含量高的硅酸鋁纖維，使用無機粘結劑。欲增加干基涂料強度，加大祁棉和粘結劑量。
權利要求
1.一種涂于管道和設備上保溫用的硅鎂鋁復合絕熱涂料，其特征是(1)涂料的組成以重量配比表示如下祁棉(成漿棉) 10-30空心微珠 30-40膨脹珍珠巖15-30膨脹蛭石 10-15凹凸棒石纖維 5-20硅質纖維 5-10硅酸鋁纖維10-20粘結劑5-10(2)涂料的物化特性如下干涂料硅鎂鋁氧化物總含量占88%以上，為封閉微孔纖維網狀復合結構，干密度為160-200Kg/m3。
2.根據權利要求1所述的硅鎂鋁復合絕熱涂料，其特征是所述的空心微珠粒徑為1-300μm，容重為250-400Kg/m3。
3.根據權利要求1所述的硅鎂鋁復合絕熱涂料，其特征是所述的粘結劑可以根據涂料使用溫度不而選用有機或無機粘結劑。
4.根據權利要求3所述的硅鎂鋁復合絕熱涂料，其特征是所述的無機粘結劑可以是硫酸鋁加磷酸，其混合比例為硫酸鋁磷酸＝6∶4。
全文摘要
本發明為一種涂于管道和設備上的復合絕熱涂料，由空心微珠、祁棉、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石，各種非金屬礦物纖維和粘結劑組成，其硅鎂鋁氧化物總含量占88％以上，為封閉微孔纖維網狀復合結構，干密度為160～200kg/m
文檔編號C09D1/00GK1103090SQ9311490
公開日1995年5月31日 申請日期1993年11月25日 優先權日1993年11月25日
發明者李全興, 梁克東 申請人:李全興, 梁克東