无机高温标记涂料制造技术

本发明专利技术公开了无机高温标记涂料包括以下重量份的原料：钛白粉15～25份，超细氢氧化铝8～15份，纳米二氧化硅5～8份，纳米拟薄水铝石3～5份，硅烷偶联剂0.1～0.3份，分散助剂0.1～0.2份，盐酸0.1份，氨水0.5份。本发明专利技术还公开了无机高温标记涂的制备方法：对纳米二氧化硅进行改性，再用纳米拟薄水铝石制备碱性稳定凝胶，将两者混合后加入去离子水和剩余其它原料，混合研磨得到本发明专利技术的涂料。通过本发明专利技术的方法制备的涂料在高温下附着力较好，且固化时间短，涂料接近中性，不腐蚀钢铁基材，还能适应户外恶劣气候。

【技术实现步骤摘要】
无机高温标记涂料
本专利技术涉及涂料
，尤其涉及无机高温标记涂料。
技术介绍
钢材生产时高温标记主要起到可追溯性和标识，对钢材的加工状态等信息进行标记。随着钢铁生产速度提高，钢种不断拓展，钢铁基材的喷印温度也由原来的平均650℃上升至平均950℃，原来使用的喷印涂料，遇高温钢铁基材(750℃以上)易产生印字模糊甚至不再粘附，造成高温时的喷印效果极差，影响物流。此外钢铁基材在户外库场，在风雨日晒的条件下，喷印涂料也容易脱落。生产实践中需要一种能够适应各种钢种，并且耐高温，在户外条件下不易脱落的喷印涂料。目前已有一些耐高温钢铁基材标记喷印涂料，如中国专利CN101724341B公开了耐高温板坯标志喷印涂料，该涂料成分为(重量比)：粘结剂：30～35％、剂助：47～60％、填料：9～17％；其中粘结剂为聚硅酸乙酯；助剂由羧甲基纤维素、高岭土和NaOH溶液组成，助剂各组分占涂料总重量的百分比为：羧甲基纤维素：5～10％、高岭土：35～40％、NaOH溶液：7～10％；填料由钛白粉、氧化铝粉和立德粉组成，填料各组分占涂料总重量的百分比为：钛白粉：3～6％、氧化铝粉：3～6％、立德粉：3～5％。这种涂料耐高温效果差，容易造成印字模糊；且对钢材具有一定腐蚀性。中国专利CN104927420A公开了耐高温标志涂料，将溶液分子改性螯合处理的无机溶液与防腐颜料纳米金属氧化物、超细稀土微粉，增光剂和热稳定剂等组合高温加而成的高温标志性涂料。这种涂料主粘结性差。现有的高温标记涂料一般在高温下附着力较差，容易脱落或者模糊，在固化过程中标记易脱落；且这些涂料一般是强酸性或强碱性的，容易腐蚀钢材和喷涂设备的管路系统，在户外长期存放后，喷印涂料脱落，高温喷印字迹模糊不清，造成无法追溯、无法标识。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种无机高温标记涂料，使用本专利技术的涂料在高温下附着力较好，且固化时间短，涂料接近中性，不腐蚀钢铁基材和喷涂管路系统。本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术的第一方面提供无机高温标记涂料，所述涂料包括以下重量份的原料：钛白粉15～25份，超细氢氧化铝8～15份，纳米二氧化硅5～8份，纳米拟薄水铝石3～5份，硅烷偶联剂0.1～0.3份，分散助剂0.1～0.2份，盐酸0.1份，氨水0.5份。优选的，所述纳米拟薄水铝石的粒径为50nm；所述超细氢氧化铝的粒径为3～5μm。优选的，所述分散助剂为5040分散剂。本专利技术的第二方面提供无机高温标记涂料的生产方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将纳米二氧化硅分散于去离子水中并加热，再加入硅烷偶联剂并搅拌，得到改性纳米二氧化硅凝胶；(2)将纳米拟薄水铝石分散于去离子水中并加热，逐步加入盐酸使PH为4～5，得到酸性凝胶，再逐步加入氨水使PH为8～9，得到弱碱性稳定凝胶；(3)将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅凝胶混与步骤(2)得到的弱碱性稳定凝胶合均匀，再加入去离子水混合，最后加入钛白粉、超细氢氧化铝、分散助剂混合研磨，制得无机高温标记涂料。优选的，步骤(1)中，所述加热的温度为80～95℃。优选的，步骤(1)中，所述纳米二氧化硅与去离子水加入的质量之比为1:2～1:4。优选的，步骤(2)中，所述加热的温度为50～70℃。优选的，步骤(2)中，所述纳米拟薄水铝石与去离子水加入的质量之比为1:8～1:12。优选的，步骤(3)中，所述去离子水与钛白粉加入的质量之比为1:1～4:1。本专利技术的第三方面提供无机高温标记涂料在钢材喷涂中的应用。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术的无机高温标记涂料高温下附着力好，可以适于150℃到1000℃的高温钢铁基材上面的喷涂，且固化速度快，标记不易脱落或印字模糊。2.喷印后的钢材在户外长期存放，涂料在户外恶劣条件下也不脱落。3.本专利技术的无机高温标记涂料为接近中性的涂料，喷印后的钢材长期存放也不会被腐蚀。4.本专利技术的涂料由无机材料制备，使用后不会释放对人体和环境有害的气体，对环境友好。附图说明图1为采用本专利技术的无机高温标记涂料高温下喷涂钢铁基材1后的照片；图2为采用本专利技术的无机高温标记涂料高温下喷涂钢铁基材2后的照片。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。正如
技术介绍
所述，现有的高温标记涂料高温下附着力不好；基于此，本专利技术提供一种无机高温标记涂料，不仅能够解决上述问题，涂料的PH值接近中性，不会对钢材造成腐蚀或对钢材结构造成破坏。本专利技术的无机高温标记涂料包括以下重量份的原料：钛白粉15～25份，超细氢氧化铝8～15份，纳米二氧化硅5～8份，纳米拟薄水铝石3～5份，硅烷偶联剂0.1～0.3份，分散助剂0.1～0.2份，盐酸0.1份，氨水0.5份。本专利技术的无机高温标记涂料是由以下步骤制备的：(1)将纳米二氧化硅分散于去离子水中并加热，再加入硅烷偶联剂并搅拌，得到改性纳米二氧化硅凝胶；(2)将纳米拟薄水铝石分散于去离子水中并加热，逐步加入盐酸使PH为4～5，得到酸性凝胶，再逐步加入氨水使PH为8～9，得到弱碱性稳定凝胶；(3)将步骤(1)得到的改性纳米二氧化硅凝胶混与步骤(2)得到的弱碱性稳定凝胶合均匀，再加入去离子水混合，最后加入钛白粉、超细氢氧化铝、分散助剂混合研磨，制得无机高温标记涂料。其中，硅烷偶联剂具有双向反应功能的化学物质，能够使聚合物与纳米二氧化硅的结合界面成为化学键结合，显著提高了纳米二氧化硅的补强性能。改性后纳米二氧化硅为凝胶状，可提高涂料的附着力、耐擦洗性、耐候性、强度硬度、韧性弹性、耐老化、抗菌、抗紫外线等特性，显著改善了涂料的自清洁、防水防渗、防磨损、腐蚀、保色性等性能，同时可以明显增强涂料的炭质层强度，使涂料附着力提高、涂层强度硬度增大；粘结是利用的胶态二氧化硅的硅羟基结构脱水粘结。纳米拟薄水铝石经处理后形成的一种胶态铝羟基结构，纳米二氧化硅和纳米拟薄水铝石在高温时脱水结合，分别会形成一种硅氧结构和铝氧结构的化学键，结合来起粘结附着。纳米拟薄水铝石充分分散于去离子水中，加酸形成一种酸性的水合氧化铝凝胶结构；再加入氨水稳定中和，形成一种弱碱性中的稳定胶溶结构，粘结力也得到提升。纳米拟薄水铝石利于所制得产品的胶化，利于应用中的脱水粘结；同时用改性后的纳米拟薄水铝石胶凝结构做粘结剂，改善了涂料体系的悬浮稳定性，可以非常顺畅的喷涂，不堵塞喷嘴。超细氢氧化铝在涂料喷涂初期可以分解吸收钢材释放的大量热量，增加涂料耐高温的性能；明显延缓了喷涂到高温钢材瞬间的升温速度，使得涂料能适应更高温度的钢铁表面的粘附；弱碱性稳定凝胶中能使超细氢氧化铝和钛白粉等能更好的分散在整个粘结体系中。配方中起粘结作用的是纳米二氧化硅和纳米拟薄水铝石，他们的质量之和计为M1；钛白粉、氢氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.无机高温标记涂料，其特征在于，所述涂料包括以下重量份的原料：钛白粉15～25份，超细氢氧化铝8～15份，纳米二氧化硅5～8份，纳米拟薄水铝石3～5份，硅烷偶联剂0.1～0.3份，分散助剂0.1～0.2份，盐酸0.1份，氨水0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.无机高温标记涂料，其特征在于，所述涂料包括以下重量份的原料：钛白粉15～25份，超细氢氧化铝8～15份，纳米二氧化硅5～8份，纳米拟薄水铝石3～5份，硅烷偶联剂0.1～0.3份，分散助剂0.1～0.2份，盐酸0.1份，氨水0.5份。


2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述纳米拟薄水铝石的粒径为50nm；所述超细氢氧化铝的粒径为3～5μm。


3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述分散助剂为5040分散剂。


4.权利要求1～3中任一项所述无机高温标记涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米二氧化硅分散于去离子水中并加热，再加入硅烷偶联剂并搅拌，得到改性纳米二氧化硅凝胶；
(2)将纳米拟薄水铝石分散于去离子水中并加热，逐步加入盐酸使PH为4～5，得到酸性凝胶，再逐步加入氨水使PH为8～9，得到弱碱性稳定凝胶；
(3)将步骤(1)得到的改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新荣，
申请(专利权)人：莱芜市聚隆兴机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37