專利名稱：一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料及其制備方法。
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，人們對耐溫隔熱涂料提出了越來越高的要求，因此，對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內(nèi)外涂料從業(yè)者和企業(yè)的研究熱點(diǎn)。中國專利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)也會比較大。美國專利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，提供一種隔熱效果好、導(dǎo)熱系數(shù)低的低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料；本發(fā)明的第二目的是，提供所述低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫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
一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比為
酚醛環(huán)氧樹脂 30% ～50% ；
溶劑10%～25% ；
固化劑 10% ～25% ；
顏填料 7%～16% ；
空心玻璃微珠 4%～12%；
氣凝膠 3%～8%；表面活性劑1% 4% ；
附著力促進(jìn)劑0.5% m ；
分散劑0. 2% 1. 5% ；
消泡劑0.01% 1.0%
觸變劑0. 5% 2%。 —種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比為
酚醛環(huán)氧樹脂35% 45% 溶劑10% ,25% ；固化劑10% ,25% ；顏填料8% 14% ；空心玻璃微珠5% 9% ；氣凝膠4% 7% ；表面活性劑1% 4% 附著力促進(jìn)劑0. 5% Ι-5% ；分散劑Ο. 5% ‘ 1% ；消泡劑0. 01% 0.觸變劑0. 5% ‘ 2% O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。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。所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、鋁酸鈉、鈦酸酯偶聯(lián)劑、聚乙烯醇及聚乙二醇中的一種。所述氣凝膠的粒徑為5 μ m 20 μ m，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0. 012 W/ (m · K)；所述的顏填料粒徑為20 μ m 100 μ m,導(dǎo)熱系數(shù)彡0. 5 W/ (m · K)；所述空心玻璃微珠的粒徑為 30 μ m 60 μ m，導(dǎo)熱系數(shù)為 0. 03 0. 1 W/ (m · K)。所述的附著力促進(jìn)劑為胺類固化劑；所述的固化劑為脂肪族改性胺、脂環(huán)族改性胺、腰果油改性胺中的一種；所述的顏填料為無機(jī)顏填料。所述的無機(jī)顏填料選自硅灰石粉、鈦白粉、鈦酸鉀晶須、鈦酸鈉晶須中的一種或幾種。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
一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的制備方法，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)的氣凝膠進(jìn)行攪拌，用分散機(jī)高速分散30min 60min ；
(3)在步驟(2)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入樹脂溶劑、附著力促進(jìn)劑、分散劑，消泡劑進(jìn)行分散；再依次加入無機(jī)填料，用分散機(jī)高速分散30min 60min ；
(4)在步驟(3)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中再加入粒徑為20μ m 100 μ m、導(dǎo)熱系數(shù)< 0. 5W/(m-K)的顏填料，繼續(xù)分散；
(5)最后按比加入粒徑為30μπι 60μπι、導(dǎo)熱系數(shù)為0.03 0. 1 W/(m*K)的空心玻璃微珠，分散均勻后即可得到低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料。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，對底材的附著性能好；
(2)選用氣凝膠多孔性填充物為隔熱材料，有效地阻隔了熱量的傳遞，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)明的低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料具有優(yōu)良的保溫隔熱性能，質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、 防腐性能良好，能在化工廠、發(fā)電廠的高溫管道、油品的儲存裝備和運(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)明一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的具體實(shí)施方式
，給出4個實(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
一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
酚醛環(huán)氧樹脂35% ；
溶劑20% ；
固化劑1 ；
表面活性劑3. 5% (采用鈦酸酯偶聯(lián)劑)；
氣凝膠7. 0%，采用卡博特公司或埃力生亞太電子有限公司的產(chǎn)品；
附著力促進(jìn)劑0. 5% ；
分散劑1. 0% ；
消泡劑0.01%
觸變劑2.0%。顏填料13. 99% ；
空心玻璃微珠5. 0%。所述低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的制備方法，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)的氣凝膠進(jìn)行攪拌，用分散機(jī)高速分散30min 60min ；
(3)在步驟(2)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入樹脂溶劑、附著力促進(jìn)劑、分散劑、消泡劑進(jìn)行分散；再依次加入無機(jī)填料，用分散機(jī)高速分散30min 60min ；
(4)在步驟(3)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中再加入粒徑為20μ m 100 μ m、導(dǎo)熱系數(shù)< 0. 5 W/(m-K)的顏填料，繼續(xù)分散；
(5)最后按比加入粒徑為30μπι 60μπι、導(dǎo)熱系數(shù)為0.03 0.1 W/(m*K)的空心玻璃微珠，分散均勻后即可得到低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料。實(shí)施例2
一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為酚醛環(huán)氧樹脂40% ；
溶劑17% ；
固化劑15% ；
表面活性劑2% (采用鈦酸酯偶聯(lián)劑)；
氣凝膠5. 5%，采用卡博特公司或埃力生亞太電子有限公司的產(chǎn)品；
附著力促進(jìn)劑1. 0% ；
分散劑0. 8% ；
消泡劑0.05%
觸變劑1. 5%。顏填料9. 15% ； 空心玻璃微珠8. 0% ；
所述低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的制備方法見實(shí)施例1。實(shí)施例3
ー種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
酚醛環(huán)氧樹脂44% ；
溶劑1 ；
固化劑18% ；
表面活性劑1. 5% (采用鈦酸酯偶聯(lián)劑)；
氣凝膠4. 27%，采用卡博特公司或埃力生亞太電子有限公司的產(chǎn)品；
附著力促進(jìn)劑1. 5% ；
分散劑0. 5% ；
消泡劑0.08%
觸變劑1.0%。顏填料8. 15% ； 空心玻璃微珠9. 00% ；
所述低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的制備方法見實(shí)施例1 實(shí)施例4
ー種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其原料組成的質(zhì)量百分比為
酚醛環(huán)氧樹脂35% ；
溶劑20% ；
固化劑1 ；
表面活性劑3. 5% (采用鋁酸鈉)；
氣凝膠7. 0%，采用卡博特公司或埃力生亞太電子有限公司的產(chǎn)品；
附著力促進(jìn)劑0. 5% ；
分散劑1. 0% ；
消泡劑0.01%
觸變劑2.0%。顏填料13. 99% ； 空心玻璃微珠5. 0% ；所述低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的制備方法見實(shí)施例1。
本發(fā)明一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料及涂層的性能指標(biāo)如下表所示 表.低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料性能測試表
權(quán)利要求
1 -種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比為酚醛環(huán)氧樹脂30% 50% ；溶劑10% 25% ；固化劑10% 25% ；顏填料7% 16% ；空心玻璃微珠4% 12% ；氣凝膠3% 8% ；表面活性劑1% 4% ；附著力促進(jìn)劑0. 5% 2% ；分散劑0. 2% 1. 5% ；消泡劑0. 01% 1. 0%觸變劑0. 5% 11。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的一種低導(dǎo)熱系種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分為比酚醛環(huán)氧樹脂溶劑固化劑顏填料空心玻璃微珠氣凝膠35% 45% ； 10% 25% 10% 25% ； 8% 14% ； 5% 9% ； 4% 7% ；表面活性劑1% --4% 附著力促進(jìn)劑0. 5% 1.5% ；分散劑0.5% --1% ；消泡劑0.01% 0.觸變劑0.5% --2% O
3.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，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。
4.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，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。
5.根據(jù)權(quán)利4所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，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。
6.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、鋁酸鈉、鈦酸酯偶聯(lián)劑、聚乙烯醇及聚乙二醇中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，所述氣凝膠的粒徑為5 μ m 20 μ m，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 009 0. 012 W/ (m · K)；所述的顏填料粒徑為20 μ m 100 μ m,導(dǎo)熱系數(shù)彡0. 5 ff/(m· K)；所述空心玻璃微珠的粒徑為30 μ m 60 μ m，導(dǎo)熱系數(shù)為 0. 03 0. 1 W/ (m · K)。
8.根據(jù)權(quán)利1或2所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，所述的附著力促進(jìn)劑為胺類固化劑；所述的固化劑為脂肪族改性胺、脂環(huán)族改性胺、腰果油改性胺中的一種；所述的顏填料為無機(jī)顏填料。
9.根據(jù)權(quán)利8所述的一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料，其特征在于，所述的無機(jī)顏填料選自硅灰石粉、鈦白粉、鈦酸鉀晶須、鈦酸鈉晶須中的一種或幾種。
10.一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料的制備方法，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)的氣凝膠進(jìn)行攪拌，用分散機(jī)高速分散30min 60min ；(3)在步驟(2)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中加入樹脂溶劑、附著力促進(jìn)劑、分散劑，消泡劑進(jìn)行分散；再依次加入無機(jī)填料，用分散機(jī)高速分散30min 60min ；(4)在步驟(3)的酚醛環(huán)氧樹脂溶液中再加入粒徑為20μ m 100 μ m、導(dǎo)熱系數(shù)< 0. 5 W/(m-K)的顏填料，繼續(xù)分散；(5)最后按比加入粒徑為30μπι 60μπι、導(dǎo)熱系數(shù)為0.03 0.1 W/(m*K)的空心玻璃微珠，分散均勻后即可得到低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料及其制備方法，所述的低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料含有酚醛環(huán)氧樹脂、溶劑、固化劑、顏填料、空心玻璃微珠、氣凝膠、表面活性劑、附著力促進(jìn)劑、常用助劑和觸變劑；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加入氣凝膠進(jìn)行攪拌；③加入樹脂溶劑、消泡劑、附著力促進(jìn)劑、觸變劑進(jìn)行分散；再依次加入無機(jī)填料并分散；④加入顏填料繼續(xù)分散；⑤加入空心玻璃微珠，分散均勻后即得低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料。本發(fā)明的低導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)合保溫涂料導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.04W/m.K，應(yīng)用范圍廣泛，且制備方法簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C09D5/08GK102367353SQ20111030786
公開日2012年3月7日 申請日期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 申請人:上海海隆賽能新材料有限公司