炉窑内衬高温红外辐射涂料粘结剂及其制备方法技术

一种炉窑内衬高温红外辐射涂料粘结剂，其特征是：　　　　粘结剂中各组分的质量比为：　　　　无机胶水∶乳化剂∶工业乙醇∶无机粉＝１～５∶０．００５～０．１∶０～１∶０～０．５。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂料粘结剂领域，尤其涉及一种用于炉窑内衬高温红外辐射涂料的粘结剂。
技术介绍
在工业炉窑的内壁上喷刷红外辐射涂料，可以提高炉窑内壁的黑度，增加辐射传热效果，强化炉窑内热交换，提高物料与辐射波的匹配性，减少热损失，使炉体散热率下降，炉膛内消除局部阴影；具有节约能源、提高热效率、延长炉体寿命、提高工效等优点，综合节能效果平均在10％以上。红外辐射涂料由红外辐射粉料与粘结剂按一定比例混合而制得，常用的粘结剂分为有机粘结剂和无机粘结剂两大类，无机粘结剂有主要碱金属硅酸盐系、磷酸盐系、二氧化硅溶胶系、金属醇盐系等几大类。由于无机粘结剂呈水溶性，制品无公害，耐热、耐燃烧性能好，耐油、耐溶剂，故而正在得到日益广泛的应用。但是，采用磷酸盐系无机粘结剂的涂料呈酸性，如市场上常见的BJ系列红外高温节能涂料，其PH值为2.2±0.2，对炉内衬材料(硅酸铝纤维)的腐蚀性较大。同时，现有采用磷酸盐系无机粘结剂的涂料的热震稳定性(即国标GB 4653-84《红外辐射涂料通用技术条件》中规定的耐冷热交变性能)较差，红外辐射涂料在炉内衬材料表面应用时易出现涂层脱落的问题。此外，现有采用磷酸盐系无机粘结剂的涂料，在常温状态下放置半年左右即会出现分层、沉淀现象，影响使用效果和商品储存周期。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐冷热交变性能(热震稳定性)好、对炉内衬材料腐蚀性小、性能稳定的。本专利技术的技术方案是提供一种炉窑内衬高温红外辐射涂料粘结剂，其特征是粘结剂中各组分的质量比为无机胶水∶乳化剂∶工业乙醇∶无机粉＝1～5∶0.005～0.1∶0～1∶0～0.5。上述的粘结剂组分中还包括磷酸三丁酯，其质量比为无机胶水∶磷酸三丁酯＝1～5∶0.00025～0.001；上述的无机胶水由无机树脂和分散剂组成，其质量比为无机树脂∶分散剂＝1∶1～2；上述的无机树脂由拟薄水铝石和磷酸组成，其质量比为拟薄水铝石∶磷酸＝1～4∶30～60；上述的分散剂由拟薄水铝石和水组成，其质量比为拟薄水铝石∶水＝1～2∶1.5～3； 上述的磷酸为工业磷酸配制的30％磷酸水溶液；上述的乳化剂为市售商品农药乳化剂，如020X系列、22XX系列或55XX系列农药乳化剂；上述的无机粉为市售商品1号无机粉，其主要的组分为SiO2＞55％，Al2O3＞13％；其细度为250目。本专利技术提供了一种炉窑内衬高温红外辐射涂料粘结剂的制备方法，其特征是(1)按质量比为拟薄水铝石∶磷酸＝1～4∶30～60取所需的拟薄水铝石和磷酸，在150～300℃温度下搅拌1～30分钟，制得无机树脂；(2)按质量比为拟薄水铝石∶水＝1～2∶1.5～3取所需的拟薄水铝石和水，常温下混合搅拌2～10分钟，制得分散剂；(3)按质量比为无机树脂∶分散剂＝1∶1～2取所需的无机树脂和分散剂，在50～95℃温度下搅拌1.5～3小时，调整其浓度至35～45波美度，制得无机胶水；(4)按质量比为无机胶水∶乳化剂∶工业乙醇∶无机粉＝1～5∶0.005～0.1∶0～1∶0～0.5，取所需的无机胶水、工业乙醇、乳化剂和无机粉，在常温下搅拌混合至稳定悬浮状态，即制得粘结剂成品。本专利技术提供了另一种炉窑内衬高温红外辐射涂料粘结剂的制备方法，其特征是(1)按质量比为拟薄水铝石∶磷酸＝1～4∶30～60取所需的磷酸和拟薄水铝石，在150～300℃温度下搅拌1～30分钟，制得无机树脂；(2)按质量比为拟薄水铝石∶水＝1～2∶1.5～3取所需的拟薄水铝石和水，常温下混合搅拌2～10分钟，制得分散剂；(3)按质量比为无机树脂∶分散剂＝1∶1～2，取所需的无机树脂和分散剂，在50～95℃温度下搅拌1.5～3小时，调整其浓度至35～45波美度，制得无机胶水；(4)按质量比为无机胶水∶乳化剂∶工业乙醇∶无机粉∶磷酸三丁酯＝1～5∶0.005～0.1∶0～1∶0～0.5∶0.00025～0.001取所需的无机胶水、工业乙醇、乳化剂、无机粉和磷酸三丁酯，在常温下搅拌混合至稳定悬浮状态，即制得粘结剂成品。与现有技术比较，本专利技术的优点是1.性能稳定，悬浮性好，在室温下可放置数年而不变质、不沉淀。2.与红外辐射粉料调和后在室温下能自干，涂层干燥速度快，收缩小，为缩短晾干所需时间和晾干、烘干、煅烧后涂层的不裂纹、不脱落创造了条件，便于现场施工和缩短施工周期。3.PH值为3.5±0.3，与一般常规磷酸双氢铝粘结剂相比，对炉内衬材料(硅酸铝纤维)的腐蚀性小，有利于延长炉衬的使用寿命。4.耐冷热交变性能(热震稳定性)好，按照国标GB 4653-84《红外辐射涂料通用技术条件》中对耐冷热交变性能试验规定的方式进行试验，其冷热交变(常温-1000℃-常温)9次后涂层表面无粉化、无鼓泡、无裂纹、无脱落，大大优于国标GB 4653-84中规定的5次。5.采用本复合粘结剂制成的红外辐射涂料，其与炉内衬材料基体的结合强度高，在低温、高温状态均具有较强的粘接强度。6.本专利技术粘结剂制成品本身无味、无毒、无臭、无放射性，生产过程对环境不造成污染。附图说明图1是本专利技术的制备工艺流程图；图2是本专利技术的另一制备工艺流程图；图3是用本专利技术做粘结剂的炉窑内衬用高温红外辐射涂料的相对辐射能图谱。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。实施例1拟薄水铝石选用中国铝业山东分公司生产的HF159牌号的拟薄水铝石产品。乳化剂选用市售0206-B农药乳化剂。无机粉选用山东省淄博市周村石油化工厂生产的1号无机粉(以下各实施例相同)。采用图1所示的制备工艺流程，其具体操作如下(1)取工业磷酸配制的30％磷酸水溶液30kg和拟薄水铝石1kg，在150℃温度下搅拌30分钟，制得无机树脂；(2)取拟薄水铝石10kg和水15kg，常温下混合搅拌2分钟，制得分散剂；(3)取前述无机树脂和分散剂各20kg，在50℃温度下搅拌3小时，调整其浓度至35波美度，制得无机胶水；(4)取前述无机胶水40kg、乳化剂0.8kg、工业乙醇8kg、无机粉4kg在常温下搅拌混合至稳定悬浮状态，即制得粘结剂成品。本专利技术的组分构成中，无机胶水与无机粉组成复合粘结剂，当炉窑内实际使用温度低于1200℃时，无机胶水起粘结作用；当温度高于1200℃时，无机粉起粘结作用(实际是烧结后的固结作用)。使用乙醇和乳化剂，起到降低涂料表面张力、减少用水量和进一步提高PH值的作用，如此可使红外辐射涂料涂层干的快、收缩小，为晾干、烘干、煅烧后涂层不裂纹、不脱落创造了条件。用上述工艺所制得的粘结剂50kg和50～100kg的锆英粉搅拌混合均匀，即可制得高温红外辐射涂料。采用上述粘结剂和锆英粉组合制成高温红外辐射涂料，不仅解决了在升温过程中的接力粘结作用，还使红外涂料在低温时具有较好的红外辐射作用，在高温时具有良好的热反射作用。经国家红外产品质量监督检验中心按照国标GB7287-87、GB4653-84所规定的方法进行检测，采用上述粘和剂加入锆英粉制成的中高温红外辐射涂料，其在1200℃时反射率可达0.29，280℃时的法向全发射率可达到0.87(优于国标规定的≥0.85)，热震稳定性大于9次，，其抗气流冲刷速度可达50米/秒，其相对辐射能谱曲线见附图3所示。采用上述粘和剂加入锆英粉制成的中高温红外辐射涂料，在齐鲁石化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辛光义，王文举，于德，辛民，王兆祥，付静，
申请(专利权)人：淄博万科化工有限公司，
类型：发明
国别省市：