發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有數(shù)種工業(yè)用途的絕熱、耐火、耐腐蝕和生態(tài)的水性涂料組合物。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中存在多種涂料組合物，其可提供例如阻燃性、耐腐蝕性、耐熱性、防水性或耐酸或堿性的許多性能。

例如，歐洲專利申請(qǐng)ep0583051a1教導(dǎo)了具有阻燃性、耐腐蝕性、耐熱性和耐酸或堿性的水性涂料組合物，但其具有非常有限的用途以及熱膨脹、熱沖擊、煙霧、機(jī)械性能、耐候性和環(huán)保性質(zhì)，更不用說其成本高，由昂貴的原材料制成，且因其特定的和限定的組成和制造方法而需要復(fù)雜的混合技術(shù)并會(huì)產(chǎn)生礦物和冶金廢料，所述水性涂料組合物包括在堿金屬硅酸鹽水溶液中的耐熱金屬氧化物和耐熱二氧化硅或硅酸鋁。

同樣地，美國專利申請(qǐng)us2008/0233295a1教導(dǎo)了用途以及熱膨脹、熱沖擊、煙霧、機(jī)械性能、耐候性和環(huán)保性質(zhì)均非常有限的抗氧化涂料組合物，更不用說其成本高，由昂貴的原材料制成，因其特定的和限定的組成和制造方法而需要復(fù)雜的混合技術(shù)并且會(huì)產(chǎn)生礦物和冶金廢料，所述抗氧化涂料組合物包括基于錳礦、冶金固體廢料、鋁粉、有機(jī)增稠劑和無機(jī)粘合劑的混合物的制成膏體(preparedpaste)。

類似地，國際pct申請(qǐng)wo2005/030671教導(dǎo)了耐火組合物，但其具有非常有限的用途以及熱膨脹、熱沖擊、煙霧、機(jī)械性能、耐候性和環(huán)保性質(zhì)，更不用說其成本高，由昂貴的原材料制成，因其特定的和限定的組成和制造方法而需要復(fù)雜的混合技術(shù)并且會(huì)產(chǎn)生礦物和冶金廢料，所述耐火組合物包括有機(jī)或無機(jī)纖維、粉煤灰、耐火劑和固化阻燃(fire-curedresistant)樹脂。

最后，美國專利申請(qǐng)us5,612,130教導(dǎo)了具有耐火、耐腐蝕、耐酸、耐堿、耐電解質(zhì)、耐微生物或耐強(qiáng)熱流體的多用途涂料，但其具有非常有限的用途以及熱膨脹、熱沖擊、煙霧、機(jī)械性能、耐候性和環(huán)保性質(zhì)，更不用說其成本高，由昂貴的原材料制成，因其特定的和限定的組成和制造方法而需要復(fù)雜的混合技術(shù)并且會(huì)產(chǎn)生礦物和冶金廢料，所述多用途涂料包括耐火的氧化石墨基連續(xù)下層和包含無機(jī)疏水粉末、粘合劑、硅酮液體和揮發(fā)性有機(jī)溶劑的疏水上層。

盡管如此，現(xiàn)有技術(shù)中存在的所有涂料組合物均不具備環(huán)保性質(zhì)，并且當(dāng)涉及熱膨脹、熱沖擊、煙霧、機(jī)械性能、耐候性和環(huán)保性質(zhì)時(shí)其也不能具備高性能，更不用說如本申請(qǐng)中所力圖保護(hù)的組合物之一那樣，低成本、需要非常簡單的制備技術(shù)以及廉價(jià)原材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及耐火、絕熱、生態(tài)和耐腐蝕的涂料組合物。

本發(fā)明涉及包括以下的水性涂料組合物：23-50％水、4-20％硅藻土c110(celite)、2-8％氧化錳、3-10％煅燒氧化鋁、7-24％彈性丙烯酸樹脂、1-4％丙烯酸增稠劑、0.3-2％氫氧化銨和5-14％陶瓷纖維。優(yōu)選地，所述組合物還任選包括以下組分以提供耐火、絕熱、生態(tài)和耐腐蝕性質(zhì)：1-7％二氧化鈦、1-9％己二醇、2-18％鄰苯二甲酸二丁酯、1-9％醇酯十二(texanol)、0.7-4％殺真菌劑或0.4-3％防泡劑。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及耐火、絕熱、生態(tài)和耐腐蝕的涂料組合物，所述涂料組合物包括：23-50％水、4-20％硅藻土c110(celite)、2-8％氧化錳、3-10％煅燒氧化鋁、7-24％彈性丙烯酸樹脂、1-4％丙烯酸增稠劑、0.3-2％氫氧化銨和5-14％陶瓷纖維。優(yōu)選地，所述組合物還任選包括以下組分以提供耐火、絕熱、生態(tài)和耐腐蝕的性質(zhì)：1-7％二氧化鈦、1-9％己二醇、2-18％鄰苯二甲酸二丁酯、1-9％醇酯十二(texanol)、0.7-4％殺真菌劑或0.4-3％防泡劑。

所述耐火、絕熱、生態(tài)和耐腐蝕的涂料是設(shè)計(jì)為具有廣泛用途的涂料，其中無論是通過直接火焰接觸還是通過液體流動(dòng)或氣化時(shí)均具有耐高溫性和抑制高溫性。

通過前述性質(zhì)，所述涂料的多種用途包括：(1)耐火涂料防止火焰接觸所導(dǎo)致的溫度傳遞，這可歸因于該涂料基于陶瓷材料開發(fā)的事實(shí)；(2)熱絕緣體取代礦棉。通過所述涂料組合物，作為厚度的函數(shù)提供的絕熱性質(zhì)提供了極好的性能，并且，由于其低重量，其可被施加到任何類型的基材、管線涂層或管道上。由于其機(jī)械性能和腐蝕抑制，所述涂料可施加到任何類型的管道上，無論其直徑多少，因?yàn)槠淇赏ㄟ^灑水法(aspersionmethod)施加。由此，管道被賦予更長的操作可用壽命，以及具有將提供全部前述益處的涂層。

所述涂料的物理和化學(xué)性質(zhì)符合工業(yè)中的最高標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，諸如astmc87工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其涉及涂料中的氯化物含量，后者根據(jù)相應(yīng)方法學(xué)得到2ppm(百萬分之一)的結(jié)果。由于這些結(jié)果，當(dāng)其與火焰直接或間接接觸時(shí)不產(chǎn)生任何有害氣體。

所述涂料因其組成而被認(rèn)為屬于腐蝕抑制劑分類。該涂料用作其所施加于其中的基材的封裝劑(encapsulator)，從而通過經(jīng)由不與所涂布的表面直接接觸來消除元素之一(在這種情況下是氧)來破壞腐蝕三角(corrosiontriangle)并阻止其經(jīng)歷氧化過程。

所述涂料根據(jù)astme84工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括耐燃燒性(burnresistance)，其中需要在直接火操作中的最短時(shí)間為4小時(shí)，以通過其獲得符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的的必要耐性。

本發(fā)明，遍及其組成，不含任何堿或不可生物降解的成分，因?yàn)槠渌谐煞侄际嵌栊缘V物，因此可迅速融入環(huán)境中，并且出于此原因而被認(rèn)為是可生物降解的。

所述涂料作為熱絕緣體不允許其所施加于其中的元件發(fā)生膨脹或收縮從而避免在覆蓋層中的裂縫。

所述涂料組合物也是可生物降解的，因此在溢出的情況下不會(huì)對(duì)環(huán)境造成損害，這可歸因于其在水中乳化，并且不含石棉，并且對(duì)野生動(dòng)物是環(huán)境友好的。

由于其低密度和低分子量，所述涂料還導(dǎo)致低生產(chǎn)成本，這可歸因于使用了廉價(jià)原材料和簡化混合技術(shù)。

實(shí)施例1

所述組合物得自23.17％水、4.63％硅藻土c110(celite)、2.32％氧化錳、1.54％二氧化鈦、3.09％煅燒氧化鋁、1.25％己二醇、2.54％鄰苯二甲酸二丁酯、1.25％醇酯十二(texanol)、7.72％彈性丙烯酸樹脂、3.86％丙烯酸增稠劑、0.77％殺真菌劑、0.39％氫氧化銨、0.42％防泡劑和5.79％陶瓷纖維，其顯示所述涂料具有極大的柔韌性，這可歸因于其低固含量、極好的抗腐蝕性質(zhì)、中等范圍(fireresistancemediumrange)(650℃)耐火性、較小的結(jié)構(gòu)重量，對(duì)于同時(shí)需要高耐候性和柔韌性的那些元件來說是理想的。

實(shí)施例2

通過重新設(shè)計(jì)涂料組合物，實(shí)現(xiàn)了更好的耐候性和機(jī)械性能，條件是所述組合物包括50.19％水、19.31％硅藻土c110(celite)、7.72％氧化錳、6.95％二氧化鈦、9.65％煅燒氧化鋁、8.25％己二醇、17.5％鄰苯二甲酸二丁酯、8.25％醇酯十二(texanol)、23.17％彈性丙烯酸樹脂、1.93％丙烯酸增稠劑、3.09％殺真菌劑、1.54％氫氧化銨、2.32％防泡劑和13.51％陶瓷纖維。在該實(shí)施方式中，所述組合物顯示，該涂料具有更好的機(jī)械性能以及耐候性、更高的操作溫度、更長的連續(xù)火接觸曝露時(shí)間。

實(shí)施例3

使用以下大致比例，實(shí)現(xiàn)了更高水平的穩(wěn)定性和均勻性：38.61％水、9.65％硅藻土c110(celite)、3.86％氧化錳、3.86％二氧化鈦、3.86％煅燒氧化鋁、3.86％己二醇、7.65％鄰苯二甲酸二丁酯、3.86％醇酯十二(texanol)、15.44％彈性丙烯酸樹脂、2.70％丙烯酸增稠劑、2.32％殺真菌劑、0.77％氫氧化銨、1.54％防泡劑和9.65％陶瓷纖維。通過使用這些組分百分比，得到了如下的設(shè)計(jì)質(zhì)量：更長時(shí)間的耐火，不允許吸收環(huán)境中濕氣的拒水材料，在封裝原理下阻止氧化發(fā)生，阻止溫度傳遞，并且防白蟻。由于其硬度，在與火焰接觸時(shí)沒有煙霧生成，并且當(dāng)打開或使用其時(shí)沒有味道/氣味散發(fā)，具有高于900℃的耐熱性和低結(jié)構(gòu)重量。

實(shí)施例4

當(dāng)陶瓷纖維比變化時(shí)，經(jīng)歷傳熱百分比的升高和降低，同時(shí)涂料仍保持穩(wěn)定。在這種情況下，同樣地，耐熱沖擊性升高或降低其操作范圍。所述質(zhì)量在制造或生產(chǎn)過程中用于操作部件，該部件因其低重量和寬操作范圍而被置于操作中心，從而在操作中心內(nèi)減少傳熱并優(yōu)化效率，消除傳統(tǒng)的絕熱體積。

實(shí)施例5

使用以下大致比例，得到基本固體形式的防水產(chǎn)物：37.62％水、7.83％硅藻土c110(celite)、3.76％二氧化鈦、3.76％煅燒氧化鋁、3.86％己二醇、7.65％鄰苯二甲酸二丁酯、3.86％醇酯十二(texanol)、15.44％彈性丙烯酸樹脂、2.70％丙烯酸增稠劑、2.32％殺真菌劑、0.77％氫氧化銨、1.54％防泡劑和9.65％陶瓷纖維。

在本發(fā)明的用作涂料的組合物的許多用途中，人們可發(fā)現(xiàn)其在包括采礦、航空、油氣、建筑、海洋、醫(yī)藥等的多種工業(yè)中用于施加到任何類型的表面上，諸如金屬、混凝土、木、干墻及其衍生物、塑料、玻璃等……。