一种耐高温硅基气凝胶涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐高温硅基气凝胶涂料，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体10~30份，粘结剂1~5份，功能助剂0.5~1份，无机耐火纤维1~2份，成膜剂80~100份，成膜助剂1~2份。本发明专利技术还提供了一种耐高温硅基气凝胶涂料的制备方法。本发明专利技术中的耐硅基气凝胶涂料可以在1200℃环境下长期使用，具有高效高温绝热性能、耐热震循环性能、施工性良好的性能。

High temperature resistant silicon-based aerogel coating and preparation method thereof

The invention provides a high temperature resistant silica based aerogel coating, which comprises the following substances: weight fraction, high temperature aerogel powder 10~30 parts, binder 1~5 parts, functional assistant 0.5~1 parts, inorganic refractory fiber 1~2 parts, film forming agent 80~100 parts, film forming auxiliaries 1~2 parts. The invention also provides a preparation method of high temperature silicon based aerogel coating. The silicon-based aerogel coating in the invention can be used for a long time in the environment of 1200 degrees centigrade, and has the properties of high efficiency and high temperature insulation, thermal shock resistance and good constructability.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温硅基气凝胶涂料及其制备方法
本专利技术涉及气凝胶领域，尤其涉及一种耐高温硅基气凝胶涂料及其制备方法。
技术介绍
隔热涂料通过阻止热传导来降低涂层和内部环境的温度，从而达到改善工作环境，降低能耗的目的，气凝胶是一种结构可控的纳米多孔轻质材料，具有纳米结构，表面积大，孔洞率高，气凝胶的纳米多孔结构粒使气凝胶材料在宏观上呈现出纳米材料所特有的界面效应和小尺寸效应，是一种具有奇异性能和极高附加值的超级绝热材料，但气凝胶因为其独特的网络结构及高孔隙率和低密度等特点导致了气凝胶本身强度低、脆性大等特点，在外界压力下很容易被破坏，因此，很多领域中，气凝胶很难单独作为隔热材料使用，为了克服气凝胶本身的缺点，需将气凝胶与其他材料复合形成气凝胶涂料，而现有技术中的气凝胶涂料耐高温性能差，隔热效果差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐高温硅基气凝胶涂料及其制备方法。本专利技术的创新点在于本专利技术中的耐硅基气凝胶涂料可以在1200℃环境下长期使用，具有高效高温绝热性能、耐热震循环性能、施工性良好的性能。技术方案：为了达到上述专利技术目的，本专利技术具体是这样来实现的：一种耐高温硅基气凝胶涂料，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体10~30份，粘结剂1~5份，功能助剂0.5~1份，无机耐火纤维1~2份，成膜剂80~100份，成膜助剂1~2份。进一步地，所述粘结剂为硅基材料，所述功能助剂为氧化镁、三氧化二铝或氟硅酸钠，所述成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、醇酯-12中的一种或几种，所述成膜剂为纯丙乳液或弹性丙烯酸酯乳液。一种耐高温硅基气凝胶涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将质量浓度为20%~30%的水玻璃溶液与水按体积1:1~2在容器中混合后形成混合液，在混合液中加入掺杂剂后搅拌均匀，所述掺杂剂为铝、锆、钛金属无机盐的一种或多种，所述掺杂剂质量为水玻璃溶液质量的0.05~0.1倍，再以2~4滴/s的速度向容器中滴入盐酸调节混合液的pH值至2~4，调节后进行搅拌20~30min形成复合硅基溶胶，再加入无水乙醇，复合硅基溶胶与无水乙醇的体积比为1:1~5，继续搅10~20min分钟得到混合胶；（2）在混合胶中以2~4滴/s的速度滴入氨水调节混合胶的pH值至7~9，静置待混合胶凝固后，将容器至于40~50℃的水浴中加热20~50min，进行老化，容器中的混合胶形成凝胶；（3）将老化后的凝胶碾碎，用去离子水洗涤1~2h，进行抽滤，抽滤后滤渣浸入甘油和聚氧化乙烯中，其中甘油和聚氧化乙烯的质量比为30~50:50~70，搅拌洗涤20~40min后，进行抽滤，抽滤后的滤渣在60~80℃下常压干燥1~2h，得到硅基气凝胶粉体；（4）将硅基气凝胶粉体在1200~2000℃下高温烧结1~2h，得到耐高温硅基气凝胶粉体；（5）取耐高温气凝胶粉体10~30份，粘结剂1~5份，功能助剂0.5~1份，无机耐火纤维1~2份，成膜物质80~100份，成膜助剂1~2份，搅拌均匀，研磨20~60min即可。本专利技术的有益效果：与传统技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术中的耐硅基气凝胶涂料可以在1200℃环境下长期使用，具有高效高温绝热性能、耐热震循环性能、施工性良好的性能。具体实施方式实施例1：一种耐高温硅基气凝胶涂料，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体10份，粘结剂1份，功能助剂0.5份，无机耐火纤维1份，成膜剂80份，成膜助剂1份，粘结剂为硅基材料，功能助剂为氧化镁，成膜助剂为苯甲醇，成膜剂为纯丙乳液。实施例2：一种耐高温硅基气凝胶涂料，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体20份，粘结剂3份，功能助剂0.8份，无机耐火纤维1.5份，成膜剂90份，成膜助剂1.5份，粘结剂为硅基材料，功能助剂为三氧化二铝，成膜助剂为乙二醇丁醚，成膜剂为弹性丙烯酸酯乳液。实施例3：一种耐高温硅基气凝胶涂料，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体30份，粘结剂5份，功能助剂1份，无机耐火纤维2份，成膜剂100份，成膜助剂2份，粘结剂为硅基材料，功能助剂为氟硅酸钠，成膜助剂为丙二醇苯醚，成膜剂为纯丙乳液。实施例4：一种耐高温硅基气凝胶涂料，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体30份，粘结剂5份，功能助剂1份，无机耐火纤维2份，成膜剂100份，成膜助剂2份，粘结剂为硅基材料，功能助剂为氧化镁，成膜助剂为醇酯-12，成膜剂为弹性丙烯酸酯乳液。实施例5：一种耐高温硅基气凝胶涂料，耐高温气凝胶粉体10份，粘结剂1份，功能助剂0.5份，无机耐火纤维1份，成膜剂80份，成膜助剂1份，粘结剂为硅基材料，功能助剂为氟硅酸钠，成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、醇酯-12中几种的混合物，成膜剂为纯丙乳液。实施例6：一种耐高温硅基气凝胶涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将质量浓度为20%的水玻璃溶液与水按体积1:1在容器中混合后形成混合液，在混合液中加入掺杂剂后搅拌均匀，掺杂剂为铝金属无机盐，掺杂剂质量为水玻璃溶液质量的0.05倍，再以2~4滴/s的速度向容器中滴入盐酸调节混合液的pH值至2，调节后进行搅拌20min形成复合硅基溶胶，再加入无水乙醇，复合硅基溶胶与无水乙醇的体积比为1:1，继续搅10min分钟得到混合胶；（2）在混合胶中以2~4滴/s的速度滴入氨水调节混合胶的pH值至7，静置待混合胶凝固后，将容器至于40℃的水浴中加热20min，进行老化，容器中的混合胶形成凝胶；（3）将老化后的凝胶碾碎，用去离子水洗涤1h，进行抽滤，抽滤后滤渣浸入甘油和聚氧化乙烯中，其中甘油和聚氧化乙烯的质量比为30:70，搅拌洗涤20min后，进行抽滤，抽滤后的滤渣在60℃下常压干燥1h，得到硅基气凝胶粉体；（4）将硅基气凝胶粉体在1200℃下高温烧结1h，得到耐高温硅基气凝胶粉体；（5）取耐高温气凝胶粉体10份，粘结剂1份，功能助剂0.5份，无机耐火纤维1份，成膜剂80份，成膜助剂1份，搅拌均匀，研磨20min即可，粘结剂为硅基材料，功能助剂为氧化镁，成膜助剂为苯甲醇，成膜剂为纯丙乳液。实施例7：一种耐高温硅基气凝胶涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将质量浓度为25%的水玻璃溶液与水按体积1:1.5在容器中混合后形成混合液，在混合液中加入掺杂剂后搅拌均匀，掺杂剂为锆金属无机盐，掺杂剂质量为水玻璃溶液质量的0.08倍，再以2~4滴/s的速度向容器中滴入盐酸调节混合液的pH值至3，调节后进行搅拌25min形成复合硅基溶胶，再加入无水乙醇，复合硅基溶胶与无水乙醇的体积比为1:3，继续搅15min分钟得到混合胶；（2）在混合胶中以2~4滴/s的速度滴入氨水调节混合胶的pH值至8，静置待混合胶凝固后，将容器至于45℃的水浴中加热35min，进行老化，容器中的混合胶形成凝胶；（3）将老化后的凝胶碾碎，用去离子水洗涤1.5h，进行抽滤，抽滤后滤渣浸入甘油和聚氧化乙烯中，其中甘油和聚氧化乙烯的质量比为40:60，搅拌洗涤30min后，进行抽滤，抽滤后的滤渣在70℃下常压干燥1.5h，得到硅基气凝胶粉体；（4）将硅基气凝胶粉体在1600℃下高温烧结1.5h，得到耐高温硅基气凝胶粉体；（5）取耐高温气凝胶粉体20份，粘结剂3份，功能助剂0.8份，无机耐火纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温硅基气凝胶涂料，其特征在于，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体10~30份，粘结剂1~5份，功能助剂0.5~1份，无机耐火纤维1~2份，成膜剂80~100份，成膜助剂1~2份。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温硅基气凝胶涂料，其特征在于，包括以下重量组份的物质，耐高温气凝胶粉体10~30份，粘结剂1~5份，功能助剂0.5~1份，无机耐火纤维1~2份，成膜剂80~100份，成膜助剂1~2份。2.根据权利要求1所述的耐高温硅基气凝胶涂料，其特征在于，所述粘结剂为硅基材料，所述功能助剂为氧化镁、三氧化二铝或氟硅酸钠，所述成膜助剂为苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、醇酯-12中的一种或几种，所述成膜剂为纯丙乳液或弹性丙烯酸酯乳液。3.一种耐高温硅基气凝胶涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将质量浓度为20%~30%的水玻璃溶液与水按体积1:1~2在容器中混合后形成混合液，在混合液中加入掺杂剂后搅拌均匀，所述掺杂剂为铝、锆、钛金属无机盐的一种或多种，所述掺杂剂质量为水玻璃溶液质量的0.05~0.1倍，再以2~4滴/s的速度向容器中滴入盐酸调节混合液的pH值至2~4，调节后进行搅拌20~30mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万景，王美兰，赵田贵，
申请(专利权)人：江苏脒诺甫纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32