一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，特征在于：它包括以下重量组份的原料，高辐射基料5份～30份，石英粉21份～40份，硅溶胶20份～35份，高岭土1份～6份，膨润土1份～6份，防老化剂2份～12份，分散剂0份～2份，成膜助剂0份～5份，去离子水5份～20份。本发明专利技术涂料在1500℃～1700℃高温下的红外辐射率保持在0.86～0.96，具有节能效率高、节能寿命长、且对玻璃液无任何污染等优点，适用于浮法玻璃熔窑、瓶罐玻璃熔窑和玻璃纤维熔窑等各种类型的玻璃熔窑。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及节能新材料领域，具体地说就是一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料及其制备方法。
技术介绍
：红外辐射节能涂料是一种具有高吸收、高辐射的无机涂料，广泛应用于冶金、有色和耐火材料制造等行业的高温窑体，主要用于吸收并辐射热能、阻隔热源透过机体散热，是一种新型节能材料。红外辐射节能涂料在节约能源的同时，可强化窑体内部的辐射传热，有效提高高温窑体的热利用效率和产品质量、产量；对高温窑体的耐火材料起到一定的保护作用，延长窑体的使用寿命，而且还能减少二氧化碳的排放量，产生环保效应。在玻璃行业（包括平板玻璃、玻璃纤维、瓶罐玻璃），红外辐射节能涂料一直没有得到任何应用。这是因为现有的红外辐射节能涂料多以过渡金属氧化物、稀土金属氧化物、重金属氧化物、难熔金属化合物以及易氧化材料为辐射基料，前者会对玻璃液产生着色、结石等玻璃缺陷，而以易氧化材料为基料的红外辐射涂料在高温下容易被氧化；而且现有的红外辐射节能涂料，在高温下容易与玻璃熔窑的窑体基材发生共熔反应，降低玻璃熔窑耐火材料的使用性能。
技术实现思路
：本专利技术就是为了克服现有技术中的不足，提供一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料及其制备方法。本专利技术提供以下技术方案：一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，特征在于：它包括以下重量组份的原料，高辐射基料5份～30份，石英粉21份～40份，硅溶胶20份～35份，高岭土1份～6份，膨润土1份～6份，防老化剂2份～12份，分散剂 0份～2份，成膜助剂0份～5份，去离子水5份～20份。在上述技术方案的基础上，还可以有以下技术方案：所述的高辐射基料由复合硅质高辐射料、硼化硅、硼化锆、硼化钡、硼化镧、碳化硼、碳化硅、碳化钇、硅化钼、硅化钨中的任意一种或任意两种以上构成。所述的石英粉为高纯石英粉，其二氧化硅含量≥99.2%、氧化铁含量≤0.04%、氧化铝含量≤0.30%、粒度分布D99≤5μm、烧失量≤0.30%。所述的硅溶胶为单分散高纯硅溶胶，其二氧化硅含量≥30.0%、Na含量≤0.10%，pH≥8.5、粒度≤20nm、NaSO4含量≤0.02%。所述的防老化剂由氧化硼、硼酸、硼玻璃粉、硼硅玻璃粉中的任意一种或任意两种以上构成。所述的分散剂由四甲基氢氧化铵、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸铵、柠檬酸三铵中的任意一种或任意两种以上构成。所述的成膜助剂由苯丙乳液、聚乙烯醇、聚乙二醇、淀粉及其衍生物、阿拉伯树胶、明胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素中的任意一种或任意两种以上构成。所述红外高辐射节能涂料的粉料组份的颗粒粒径均在2000目以上。本专利技术提供的一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：将各固体粉料原料配比称量、预混，各液料原料称量、高剪切混合；然后将预混的粉料超细化1～3次，再缓慢加入到高剪切搅拌的液料中，固液充分搅拌均匀后，然后进行微纳米化研磨、分散1～5次，制成具有一定流动性的粘稠状悬浮性流体，得到玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，该红外高辐射节能涂料的平均粒度≤3μm、pH为8～9.5。本专利技术的优点在于：本专利技术提供的玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，采用在高温下具有稳定高辐射率的辐射基料，使涂层在玻璃熔窑的高温环境下具有高吸收率和高辐射率；采用高纯石英粉，并加入单分散高纯硅溶胶，使涂料的二氧化硅含量与玻璃熔窑的基材相近，杂质含量极低，且通过单分散高纯硅溶胶的化学惰性、耐热性、良好分散性、粒度范围窄、粒径小、高温粘结性能强等特点，将辐射基料与石英粉的颗粒等包裹起来，在干燥过程中，颗粒表面的羟基基团通过分离出来的水，形成硅氧烷键(Si-O-Si)，产生聚结和交织结合，颗粒形成强大的粘合和凝聚键，使得涂料与基材在烧结前后很好的粘结在一起；高岭土和膨润土有效提高涂料浆料的稳定性，并改善涂料的喷涂性能；防老化剂进一步的提高了涂料在玻璃熔窑内高温下的长期稳定性；分散剂与成膜助剂，改善了涂料浆料的混合均匀性、成膜性和粘结性。此外，本专利技术的玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，在1500℃～1700℃高温下的红外辐射率长期保持在0.86～0.96，在玻璃熔窑的内表面喷涂0.2mm～0.4mm厚度后，可产生4～16%的节能效率、节能寿命3～7年；且对玻璃不产生着色、结石等任何污染与影响；适用于浮法玻璃熔窑、瓶罐玻璃熔窑和玻璃纤维熔窑等各种类型的玻璃熔窑。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的说明实施例1：一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，将各原料按照以下重量组份称量：高辐射基料17份，石英粉29份，硅溶胶28份，高岭土3份，膨润土2份，防老化剂8份，分散剂1份，成膜助剂2份，去离子水10份。其中，高辐射基料是由以下重量配比的原料组成：50%的复合硅质高辐射料，20%的硼化硅，20%碳化硼，5%硼化钡，5%硼化镧。防老化剂是由以下重量配比的原料组成：60%硼玻璃粉、40%氧化硼。分散剂是由以下重量配比的原料组成：70%聚丙烯酰胺，30%四甲基氢氧化铵。成膜助剂是由以下重量配比的原料组成：50%苯丙乳液，30%聚乙烯醇，20%阿拉伯树胶组成。一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料的制备方法，它包括以下步骤：首先将各固体粉料原料配比称量、预混，将各液料原料称量进行高剪切混合；然后将预混的粉料超细化2次，再缓慢加入到高剪切搅拌的液料中，固液充分搅拌均匀后，然后通过砂磨机进行微纳米化研磨，反复研磨分散3次，制备得到平均粒度为1μm、pH为9的玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料。本实施例中的玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，在1500℃、1600℃和1700℃下的辐射率分别为0.90、0.92和0.95；喷涂或涂刷在玻璃熔窑的大碹表面，干燥并固化形成0.3mm厚的红外高辐射涂层，可产生12%的节能效率，节能寿命长达5年。实施例2：一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，将各原料按照以下重量组份称量：高辐射基料7份，石英粉38份，硅溶胶26份，高岭土3份，膨润土5份，防老化剂2份，分散剂1.2份，成膜助剂5份，去离子水12.8份。其中，高辐射基料是由以下重量配比的原料组成：40%的复合硅质高辐射料，20%的硼化硅，20%的硼化锆，20%的碳化硅。防老化剂是由以下重量配比的原料组成：60%的硼硅玻璃粉，40%的硼酸。分散剂是由以下重量配比的原料组成：60%的聚丙烯酸铵，40%的柠檬酸三铵。成膜助剂是由以下重量配比的原料组成：40%的苯丙乳液，20%的聚乙烯醇，20%的聚乙二醇，20%的淀粉。一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料的制备方法，它包括以下步骤：首先将各固体粉料原料配比称量、预混，将各液料原料称量进行高剪切混合；然后将预混的粉料超细化3次，再缓慢加入到高剪切搅拌的液料中，固液充分搅拌均匀后，然后通过砂磨机进行微纳米化研磨，反复研磨分散2次，制备得到平均粒度为1μm、pH为9的玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料。本实施例中的玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，在1500℃、1600℃和1700℃下的辐射率分别为0.88、0.90和0.95；喷涂或涂刷在玻璃熔窑的大碹表面，干燥并固化形成0.2mm厚的红外高辐射涂层，可产生4%的节能效率，节能寿命长达3年。实施例3：一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，将各原料按照以下重量组份称量：高辐射基料10份，石英粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，特征在于：它包括以下重量组份的原料，高辐射基料5份～30份，石英粉21份～40份，硅溶胶20份～35份，高岭土1份～6份，膨润土1份～6份，防老化剂2份～12份，分散剂 0份～2份，成膜助剂0份～5份，去离子水5份～20份。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，特征在于：它包括以下重量组份的原料，高辐射基料5份～30份，石英粉21份～40份，硅溶胶20份～35份，高岭土1份～6份，膨润土1份～6份，防老化剂2份～12份，分散剂 0份～2份，成膜助剂0份～5份，去离子水5份～20份。2.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，其特征在于：所述的高辐射基料由复合硅质高辐射料、硼化硅、硼化锆、硼化钡、硼化镧、碳化硼、碳化硅、碳化钇、硅化钼、硅化钨中的任意一种或任意两种以上构成。3.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，其特征在于：所述的石英粉为高纯石英粉，其二氧化硅含量≥99.2%、氧化铁含量≤0.04%、氧化铝含量≤0.30%、粒度分布D99≤5μm、烧失量≤0.30%。4.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，其特征在于：所述的硅溶胶为单分散高纯硅溶胶，其二氧化硅含量≥30.0%、Na含量≤0.10%，pH≥8.5、粒度≤20nm、NaSO4含量≤0.02%。5.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑用红外高辐射节能涂料，其特征在于：所述的防老化剂是由氧化硼、硼酸、硼玻璃粉、硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵祥，陈卓，汤红运，毕朋，唐迪，潘作付，
申请(专利权)人：深圳市凯盛科技工程有限公司，中国建材国际工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44