CN106752139B - 一种热力设备及管道用纳米绝热涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热力设备及管道用纳米绝热涂料及其制备方法，属于隔热技术领域。其首先将硅气凝胶与遮光剂进行混合，随后将乙醇溶液与渗透剂快T进行搅拌后加入上述物质中，制得膏状气凝胶胶乳；最后将其他物料充分搅拌后加入膏状气凝胶胶乳分散即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料。本发明是以纳米硅气凝胶为主体绝热材料，辅以遮光剂、粘结剂、骨架材料等，采用特殊工艺而成的纳米绝热涂料，具有密度小、导热系数低、施工方便的特点，一次性涂抹厚度达20mm以上，适用于中高温热力设备及管道，能满足相关的绝热标准及要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种热力设备及管道用纳米绝热涂料及其制备方法，属于隔热技术领域。
背景技术
目前，市场上应用纳米硅气凝胶作为绝热材料，应用最广的是纳米气凝胶毡。虽然气凝胶毡可弯曲、变形，但由于其在弯曲时反弹力大，因此在施工时，特别是小口径管道及异形设备上施工时，敷贴层数多，施工难度大，缝隙不易紧密，易造成热桥，且粉尘大，费时费力，恶化施工环境。目前在管道和异形设备上应用的常规绝热涂料，由于其导热系数高，敷设厚度大，在空间狭小、绝热要求较高的环境下，亦无法满足业主要求。
近年来，市场出现了许多纳米绝热涂料产品，其主要是传统意义上的涂料，多为反射型，一次涂刷厚度有限，长期在高温下使用，无法满足工业热力设备的绝热要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种热力设备及管道用纳米绝热涂料及其制备方法。
按照本发明提供的技术方案，一种热力设备及管道用纳米绝热涂料，配方比例按重量份计如下：硅气凝胶14-22份、遮光剂6-8份、体积浓度为10%的乙醇溶液18-28份、渗透剂快T 0.1份、水15-25份、定长短切纤维8-12份、羟基硅油乳液0.3份、分散剂六偏磷酸钠0.1份、无机凝胶0.3份、硅溶胶或磷酸二氢铝2-2.5份、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液或丙烯酸乳液乳液1.2-1.7份和空心微珠15-20份；
首先将硅气凝胶与遮光剂进行混合，随后将乙醇溶液与渗透剂快T进行搅拌后加入上述物质中，制得膏状气凝胶胶乳；最后将其他物料充分搅拌后加入膏状气凝胶胶乳分散即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料。
所述遮光剂为碳化硅或氧化锆。
所述定长短切纤维具体为玻璃纤维、高硅氧纤维或硅酸铝纤维；其直径为7-9μm，长度为3mm、6mm和12mm。
所述无机凝胶为硅酸镁锂或膨胀土。
所述空心微珠为玻璃空心微珠或陶瓷空心微珠。
所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）融合：首先将硅气凝胶14-22份与遮光剂6-8份在纳米包覆机中进行机械融合，在遮光剂粉末表面涂覆硅气凝胶；
（2）搅拌：在搅拌桶内加入体积浓度为10%的乙醇溶液18-28份和渗透剂快T 0.1份，再加入步骤（1）所得粉体，在密闭的搅拌桶内2800-3200r/min进行强力搅拌，使之成为膏状气凝胶胶乳；
（3）膏状制备：在分散桶内投入水15-25份、定长短切纤维8-12份、羟基乳化硅油0.3份、分散剂六偏磷酸钠0.1份、无机凝胶0.3份、硅溶胶或磷酸二氢铝2-2.5份、空心微珠15-20份和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液或丙烯酸乳液乳液1.2-1.7份，180-220r/min充分搅拌，使之成为粘稠状浆料；然后再加入步骤（2）制备所得气凝胶胶乳，180-220r/min充分搅拌分散，即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料。
步骤（3）所述定长短切纤维分为3mm、6mm和12mm三个规格，重量之比为3mm：6mm：12mm为4-6：2-4：1-3。
本发明的有益效果：本发明是以纳米硅气凝胶为主体绝热材料，辅以遮光剂、粘结剂、骨架材料等，采用特殊工艺而成的纳米绝热涂料，具有密度小、导热系数低、施工方便的特点，一次性涂抹厚度达20mm以上，适用于中高温热力设备及管道，能满足相关的绝热标准及要求。
具体实施方式
实施例1 所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）融合：首先将硅气凝胶22份与遮光剂碳化硅8份在纳米包覆机中进行机械融合，在遮光剂粉末表面涂覆硅气凝胶；
（2）搅拌：在搅拌桶内加入体积浓度为10%的乙醇溶液28份和渗透剂快T 0.1份，再加入步骤（1）所得粉体，在密闭的搅拌桶内3200r/min进行强力搅拌，使之成为膏状气凝胶胶乳；
（3）膏状制备：在分散桶内投入水15份、定长短切玻璃纤维8份、羟基乳化硅油0.3份、分散剂六偏磷酸钠0.1份、无机凝胶硅酸镁锂0.3份、硅溶胶2份、玻璃空心微珠15份和EVA乳液1.2份，180r/min充分搅拌，使之成为粘稠状浆料；然后再加入步骤（2）制备所得气凝胶胶乳，220r/min充分搅拌分散，即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料。
步骤（3）所述定长短切纤维分为3mm、6mm、12mm三个规格，重量之比为3mm：6mm：12mm为5：3：2。
制备所得的纳米绝热涂料湿密度500kg/m³，干密度160kg/m³，导热系数0.024W/m·K，耐温度≤650℃。
实施例2 所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）融合：首先将硅气凝胶18份与遮光剂碳化硅7份在纳米包覆机中进行机械融合，在遮光剂粉末表面涂覆硅气凝胶；
（2）搅拌：在搅拌桶内加入体积浓度为10%的乙醇溶液23份和渗透剂快T 0.1份，再加入步骤（1）所得粉体，在密闭的搅拌桶内3200r/min进行强力搅拌，使之成为膏状气凝胶胶乳；
（3）膏状制备：在分散桶内投入水20份、定长短切高硅氧纤维10份、羟基乳化硅油0.3份、分散剂六偏磷酸钠0.1份、无机凝胶硅酸镁锂0.3份、硅溶胶2.5份、陶瓷空心微珠18份和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液1.7份， 220r/min充分搅拌，使之成为粘稠状浆料；然后再加入步骤（2）制备所得气凝胶胶乳，180r/min充分搅拌分散，即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料。
步骤（3）所述定长短切纤维分为3mm、6mm、12mm三个规格，重量之比为3mm：6mm：12mm为4：3：2。
制备所得的纳米绝热涂料湿密度600kg/m³，干密度180kg/m³，导热系数0.026W/m·K，耐温度≤800℃。
实施例3 所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，按重量份计步骤如下：
（1）融合：首先将硅气凝胶14份与遮光剂氧化锆6份在纳米包覆机中进行机械融合，在遮光剂粉末表面涂覆硅气凝胶；
（2）搅拌：在搅拌桶内加入体积浓度为10%的乙醇溶液18份和渗透剂快T 0.1份，再加入步骤（1）所得粉体，在密闭的搅拌桶内3200r/min进行强力搅拌，使之成为膏状气凝胶胶乳；
（3）膏状制备：在分散桶内投入水25份、定长短切硅酸铝纤维12份、羟基乳化硅油0.3份、分散剂六偏磷酸钠0.1份、无机凝胶膨胀土0.3份、磷酸二氢铝2.5份、陶瓷空心微珠20份和丙烯酸乳液乳液1.7份，200r/min充分搅拌，使之成为粘稠状浆料；然后再加入步骤（2）制备所得气凝胶胶乳，200r/min充分搅拌分散，即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料。
步骤（3）所述定长短切纤维分为3mm、6mm、12mm三个规格，重量之比为3mm：6mm：12mm为5：3：3。
制备所得的纳米绝热涂料湿密度800kg/m³，干密度220kg/m³，导热系数0.028W/m·K，耐温度≤1000℃。
Claims (5)
1.热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，其特征是按重量份计步骤如下：
（1）融合：首先将硅气凝胶14-22份与遮光剂6-8份在纳米包覆机中进行机械融合，在遮光剂粉末表面涂覆硅气凝胶；
（2）搅拌：在搅拌桶内加入体积浓度为10%的乙醇溶液18-28份和渗透剂快T 0.1份，再加入步骤（1）所得粉体，在密闭的搅拌桶内2800-3200r/min进行强力搅拌，使之成为膏状气凝胶胶乳；
（3）膏状制备：在分散桶内投入水15-25份、定长短切纤维8-12份、羟基乳化硅油0.3份、分散剂六偏磷酸钠0.1份、无机凝胶0.3份、硅溶胶或磷酸二氢铝2-2.5份、空心微珠15-20份和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液或丙烯酸乳液乳液1.2-1.7份，180-220r/min充分搅拌，使之成为粘稠状浆料；然后再加入步骤（2）制备所得气凝胶胶乳，180-220r/min充分搅拌分散，即得产品热力设备及管道用纳米绝热涂料；
所述定长短切纤维具体为玻璃纤维、高硅氧纤维或硅酸铝纤维。
2.如权利要求1所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，其特征是：所述遮光剂为碳化硅或氧化锆。
3.如权利要求1所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，其特征是：所述无机凝胶为硅酸镁锂或膨胀土。
4.如权利要求1所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，其特征是：所述空心微珠为玻璃空心微珠或陶瓷空心微珠。
5.如权利要求1所述热力设备及管道用纳米绝热涂料的制备方法，其特征是：步骤（3）所述定长短切纤维分为3mm、6mm和12mm三个规格，重量之比为3mm：6mm：12mm为4-6：2-4：1-3。
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Denomination of invention: A nano thermal insulation coating for thermal equipment and pipeline and its preparation method Effective date of registration: 20200814 Granted publication date: 20190205 Pledgee: Wuxi Xishan sub branch of Bank of China Ltd. Pledgor: WUXI CITY MINGJIANG INSULATION MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020320010113 |