專利名稱：一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
耐溫隔熱涂料是一種起到隔熱保溫作用的功能性涂料，通常采用導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)很低的材料制造。耐溫隔熱涂料用有專業(yè)要求的技術(shù)涂覆于高溫工作的部件表面，形成保溫隔熱涂層，從而避免高溫工作介質(zhì)直接作用于金屬基體表面，以良好的隔熱性能降低部件表面的溫度，成為高溫介質(zhì)加熱金屬基體表面的屏障，對(duì)基體形成有效的保護(hù)。耐溫隔熱涂料也可以涂敷于管道表面，起保溫的作用，使管道中流體的溫度不至于過快地降低。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是高速飛行的航天飛行器的發(fā)展，人們對(duì)耐溫隔熱涂料提出了越來越高的要求，因此，對(duì)耐溫隔熱涂料的研究與開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)的積極意義。如何開發(fā)出具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)和良好的保溫隔熱效果的涂料成為國(guó)內(nèi)外涂料從業(yè)者和企業(yè)的研究熱點(diǎn)。中國(guó)專利CN101230223A公開了一種“真空微珠超薄隔熱涂料及其制備方法”，該涂料以氟碳樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂為成膜物，以真空微珠為填充物制備隔熱涂料。劉成波等人以環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂為成膜物，添加耐熱著色顏料、硅鋁陶瓷空心微珠等制備出了耐溫隔熱涂料。中國(guó)專利CN1990799A公開了“高溫隔熱涂料”，它以耐熱樹脂為基料，以中空微球及納米多孔性填充物為隔熱材料，制備出性能較好的隔熱涂料。上述涂料在配方中都用到了中空玻璃微珠，使得漆膜的表面不平整，并且影響到涂料附著力，而且導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)比較大。美國(guó)專利US0215640 Al及US0077738公開了以丙烯酸乳液為樹脂體系，添加水、顏填料及氣凝膠制備出水性保溫隔熱涂料，它的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.03 0.04 W/(m· K)，具有優(yōu)異的保溫隔熱性能。但是，其涂層的耐溫性能不佳，無法在溫度為150°C以上的條件下使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料；本發(fā)明的第二目的是，提供所述具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的一種制備方法，通過選用合適的表面活性劑，利用高速分散劑高速分散的方式分散氣凝膠隔熱材料，制備出能在150°C以上的條件下使用的保溫隔熱涂料。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，含有酚醛環(huán)氧類樹脂、氣凝膠多孔隔熱材料、無機(jī)顏填料、表面活性劑、溶劑及助劑，其特征在于 含有一種多孔氣凝膠； 至少含有一種酚醛環(huán)氧樹脂基料； 至少含有一種低導(dǎo)熱系數(shù)的無機(jī)顏填料； 至少含有一種表面活性劑；
4其他助劑組分同一般保溫隔熱涂料中的助劑組分。所述多孔氣凝膠的粒徑為5 μ m 20 μ m，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0. 012 W/ (m · K)，
其用量占保溫涂料總量的4% 7%。所述酚醛環(huán)氧樹脂為酚醛樹脂與環(huán)氧樹脂通過反應(yīng)制備出的帶有環(huán)氧基的樹脂， 環(huán)氧值為0. 53 0. 57，其用量占保溫涂料總量的35% 45%。所述的無機(jī)顏填料選用具有低導(dǎo)熱系數(shù)的無機(jī)顏填料，可選自硅灰石粉、磷酸鋅、 鈦白粉、鈦酸鉀晶須、鈦酸鈉晶須中的一種或幾種，其用量占保溫涂料總量的14% 對(duì)％。所述的表面活性劑選用十二烷基硫酸鈉、鋁酸鈉、鈦酸酯偶聯(lián)劑、聚乙烯醇及聚乙二醇中的一種。應(yīng)能有效地分散氣凝膠顆粒，使得氣凝膠能夠均勻的分散在涂料中，而不發(fā)生團(tuán)聚。所述的其它助劑組分占保溫涂料總量的0. 5% 5%。所述的溶劑為二甲苯、正丁醇、乙二醇單甲醚中的一種或幾種。所述的溶劑為二甲苯、正丁醇、乙二醇單甲醚的幾種，二甲苯、正丁醇、乙二醇單甲醚的混合比例為二甲苯正丁醇乙二醇單甲醚=；35 15 50。一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比為
多孔氣凝膠4 7% 酚醛環(huán)氧樹脂35 45% ；改性胺類固化劑15 20% ；溶劑12 ^ 20% ；鈦酸酯偶聯(lián)劑1. 5 3% ；消泡劑0. 01 ^ 0. 08%分散劑0. 5 ^ 1% ；觸變劑0. 8 ^ 1. 5% ；無機(jī)顏填料14% 24% ο為實(shí)現(xiàn)上述的第二目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的制備方法，其特征在于，其步驟包括
(1)在酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入表面活性劑并分散均勻；
(2)在步驟(1)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入粒徑為5μ m 20 μ m、導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0. 02 ff/(m.K)的多孔氣凝膠進(jìn)行攪拌，先用分散機(jī)高速分散，然后再用超聲儀對(duì)分散液進(jìn)行超聲分散；
(3)在步驟(2)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入消泡劑、分散劑、附著力促進(jìn)劑、觸變劑進(jìn)行分散；
(4)在步驟(3)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中再依次加入無機(jī)顏填料，用高速分散機(jī)分散至涂料粒徑小于80 μ m,即可制成具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料。本發(fā)明的積極效果是
(1)采用酚醛環(huán)氧樹脂，具有優(yōu)良的防腐蝕、耐溫和絕緣性能，對(duì)底材的附著性尤為明
顯；
(2)選用多孔氣凝膠為隔熱材料，有效地阻隔了熱量的傳ii，起到了較好的保溫隔熱作用，隔熱系數(shù)可達(dá)到0.0 / (m . K )；
(3)本發(fā)明的具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫涂料能在化工廠、發(fā)電廠的高溫管道、油品的儲(chǔ)存裝備和運(yùn)輸管道外殼上進(jìn)行應(yīng)用；且其制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下給出本發(fā)明一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的具體實(shí)施方式
，給出5個(gè)實(shí)施例。但是，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。實(shí)施例1
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
多孔氣凝膠酚醛環(huán)氧樹脂改性胺類固化劑溶劑
鈦酸酯偶聯(lián)劑
消泡劑
分散劑
觸變劑
磷酸鋅
鈦白粉
鈦酸鉀晶須
7%，采用卡博特公司或埃力生亞太電子有限公司的產(chǎn)品 35% ； 12% ；
20% ；
3% ；
0. 01% ；
1% ； 1. 5% ； 6. 78% ； 7% ； 6. 71%。所述具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的制備方法，包括以下步驟
(1)在酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入表面活性劑并分散均勻；
(2)在步驟(1)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入粒徑為5μ m 20 μ m、導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0. 02 ff/(m.K)的多孔氣凝膠進(jìn)行攪拌，先用分散機(jī)高速分散，然后再用超聲儀對(duì)分散液進(jìn)行超聲分散；
(3)在步驟(2)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入消泡劑、分散劑、附著力促進(jìn)劑、觸變劑進(jìn)行分散；
(4)在步驟(3)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中再依次加入無機(jī)顏填料，用高速分散機(jī)分散至涂料粒徑小于80 μ m,即可制成具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫涂料。實(shí)施例2
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
多孔氣凝膠酚醛環(huán)氧樹脂改性胺類固化劑溶劑
鈦酸酯偶聯(lián)劑消泡劑分散劑觸變劑
5. 5% 40% ； 15% ；
16%
2%
0. 05% 0. 8% 1. 0%磷酸鋅5. 93% ；
鈦白粉5.5%;
鈦酸鉀晶須8.22%。所述具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的制備方法見實(shí)施例1。實(shí)施例3
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
多孔氣凝膠4% ；酚醛環(huán)氧樹脂45% ；改性胺類固化劑18% ；溶劑12% ；鈦酸酯偶聯(lián)劑1. 5% ；消泡劑0. 08%分散劑0. 5%觸變劑0. 8%磷酸鋅4. 0%鈦白粉4. 0%鈦酸鉀晶須10. 12%O所述具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的制備方法見實(shí)施例1。實(shí)施例4
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
多孔氣凝膠7% ；酚醛環(huán)氧樹脂35% ；改性胺類固化劑12% ；溶劑20% ；鈦酸酯偶聯(lián)劑3% ；消泡劑0. 01%分散劑1% ；觸變劑1. 5% ；磷酸鋅6. 78%硅灰石粉7% ；鈦酸鉀晶須6. 71%。所述具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的制備方法見實(shí)施例1。實(shí)施例5
一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為 多孔氣凝膠7%;
酚醛環(huán)氧樹脂35% ；
改性胺類固化劑1 ；
溶劑20% ；
十二烷基硫酸鈉3% ；消泡劑0. 01% ；
分散劑1% ；
觸變劑1. 5% ；
磷酸鋅6. 78% ；
鈦白粉7%;
鈦酸鉀晶須6.71%。所述具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料的制備方法見實(shí)施例1。本發(fā)明一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料及涂層的性能指標(biāo)如下表所示
表.具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料性能測(cè)試表
權(quán)利要求
1.一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，含有酚醛環(huán)氧類樹脂、氣凝膠多孔隔熱材料、無機(jī)顏填料、表面活性劑、溶劑及助劑，其特征在于含有一種多孔氣凝膠；至少含有一種酚醛環(huán)氧樹脂基料；至少含有一種低導(dǎo)熱系數(shù)的無機(jī)顏填料；至少含有一種表面活性劑；其他助劑組分同一般保溫隔熱涂料中的助劑組分。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述多孔氣凝膠的粒徑為5 μ m 20 μ m，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0. 012 ff/(m · K)，其用量占保溫涂料總量的4% 7%。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述酚醛環(huán)氧樹脂為酚醛樹脂與環(huán)氧樹脂通過反應(yīng)制備出的帶有環(huán)氧基的樹脂，環(huán)氧值為0.53 0. 57，其用量占保溫涂料總量的35% 45%。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述的無機(jī)顏填料選用具有低導(dǎo)熱系數(shù)的無機(jī)顏填料，可選自硅灰石粉、磷酸鋅、鈦白粉、鈦酸鉀晶須、鈦酸鈉晶須中的一種或幾種，其用量占保溫涂料總量的14% 對(duì)％。
5.根據(jù)權(quán)利1所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述的表面活性劑選用十二烷基硫酸鈉、鋁酸鈉、鈦酸酯偶聯(lián)劑、聚乙烯醇及聚乙二醇中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利1所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述的其它助劑組分占保溫涂料總量的0. 5% 5%。
7.根據(jù)權(quán)利1所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述的溶劑為二甲苯、正丁醇、乙二醇單甲醚中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利7所述的一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，所述的溶劑為二甲苯、正丁醇、乙二醇單甲醚的幾種，二甲苯、正丁醇、乙二醇單甲醚的混合比例為二甲苯正丁醇乙二醇單甲醚=35 15 50。
9.一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比為多孔氣凝膠4 7% ；酚醛環(huán)氧樹脂35 45% ；改性胺類固化劑15 20% ；溶劑12 20%鈦酸酯偶聯(lián)劑1. 5 3% ；消泡劑0. 01 0. 08% ；分散劑0. 5 1% ；觸變劑0. 8 1. 5% ；無機(jī)顏填料14% 24%。
10. 一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防括(1)在酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入表面活性劑并分散均勻；(2)在步驟(1)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入粒徑為5μ m 20 μ m、導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0.02 ff/(m.K)的多孔氣凝膠進(jìn)行攪拌，先用分散機(jī)高速分散，然后再用超聲儀對(duì)分散液進(jìn)行超聲分散；(3)在步驟(2)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入消泡劑、分散劑、附著力促進(jìn)劑、觸變劑進(jìn)行分散；(4)在步驟(3)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中再依次加入無機(jī)顏填料，用高速分散機(jī)分散至涂料粒徑小于80 μ m,即可制成具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫隔熱重防腐涂料及其制備方法，所述的保溫隔熱重防腐涂料含有酚醛環(huán)氧類樹脂、多孔氣凝膠、無機(jī)顏填料、表面活性劑、溶劑及助劑；其制備步驟包括①在酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入表面活性劑并分散均勻；②加入多孔氣凝膠進(jìn)行攪拌，先高速分散，再超聲分散；③加入消泡劑、分散劑、附著力促進(jìn)劑、觸變劑進(jìn)行分散；④依次加入無機(jī)顏填料，高速分散至涂料粒徑小于80μm，即得所述的涂料。本發(fā)明涂料的防腐蝕、耐溫和絕緣性、附著性良好，導(dǎo)熱系數(shù)為0.04w/m.k，可在化工廠、發(fā)電廠的高溫管道、油品的儲(chǔ)存裝備和運(yùn)輸管道外殼上廣泛應(yīng)用，且制備方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102382554SQ20111030786
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者丁武斌, 李芳 , 杜傳芹, 楊銘 申請(qǐng)人:上海海隆賽能新材料有限公司