一种锅炉内衬保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锅炉内衬保温材料及其制备方法，包括如下按重量份计的各原料制成：耐火粘土尾矿35

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉内衬保温材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及化工设备材料
，尤其涉及一种锅炉内衬保温材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济的快速发展和全球工业化进程的推进，能源紧张和环境问题依然严峻。节能减排，走可持续发展之道依然是内业共识。锅炉作为一种常见的能量转换设备，其运行涉及到能量的转换、储存和运输，在这些过程中不可避免地需要面对保温问题，对锅炉进行有效保温，减少能量损失，是提高其运行安全性和经济性的必要措施。
[0003]目前，常见的锅炉保温材料包括无机、有机和复合型三种，无机类保温材料遇热变形较严重，没有很好的热缓冲效果，同时隔热效果较差，而有机类保温材料虽然具有较好的隔热效果，但是其耐温性较差，同时在长期使用过程中容易老化。现有的复合型保温材料由于无机组分和有机组分之间的相容性问题导致其性能稳定性不佳，在长期使用过程中易出现外渗现象，严重影响了其使用寿命。市面上的锅炉保温材料也还或多或少存在导热系数大、保温效果差、对人体健康有害、耐热性与防老化能力有待进一步提高，使用寿命有待进一步延长的技术问题。
[0004]为了解决上述问题，专利CN104261746B公开了一种锅炉内衬保温材料及其制备方法，保温材料包括以下组分：酚醛树脂，石墨，丙烯酰胺，氧化铝，二氧化硅，邻苯二甲酸酐，氯化铝，碳酸钙，水泥粉，丁腈橡胶，2
‑
丙烯酰胺基乙基二甲基氯化铵和水。制备方法为将酚醛树脂、丙烯酰胺、氯化铝、碳酸钙和丁腈橡胶于混合机中进行搅拌混合，然后加入到反应釜中，加热并加入2
‑
丙烯酰胺基乙基二甲基氯化铵，在惰性气体保护的氛围下搅拌反应后自然降至室温；然后将石墨、氧化铝、二氧化硅、邻苯二甲酸酐和水泥粉加入其中，在粉碎机中粉碎后出料，再加入水，室温下在混合搅拌机中搅拌混合均匀，最后在300
‑
400℃的条件下固化得到锅炉内衬保温材料。然而，由于各组分之间的相容性和匹配问题，使得该保温材料性能稳定性和机械力学性能有待进一步改善，且其耐用性也有待进一步提高。
[0005]可见，开发一种性能稳定性和机械力学性能佳，保温性、耐热性和耐用性好，使用寿命长的锅炉保温材料及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对改善锅炉运行安全性和经济性具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种性能稳定性和机械力学性能佳，保温性、耐热性和耐用性好，使用寿命长的锅炉内衬保温材料及其制备方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种锅炉内衬保温材料，包括如下按重量份计的各原料制成：耐火粘土尾矿35
‑
55份、纳米硼纤维3
‑
5份、玻璃纤维1
‑
2份、铝酸盐水泥10
‑
15份、纳米碳化硼2
‑
4份、纳米氮化硅1
‑
3份、粉煤灰漂珠4
‑
6份、氧化锆5
‑
7份、硅酸钠3
‑
5份、发泡剂2
‑
4份、环氧基超支化聚硼硅氧烷10
‑
15份、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)
苯基]‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷/1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐缩聚物3
‑
5份、联苯胺双磺酸2
‑
3份、五氧化二磷1
‑
2份、多聚磷酸0.1
‑
0.3份、偶联剂3
‑
5份、非离子表面活性剂1
‑
2份、水15
‑
25份。
[0008]优选的，所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、曲拉通X
‑
100中的任意一种。
[0009]优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
[0010]优选的，所述2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷/1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷溶于高沸点溶剂中形成溶液，冰浴冷却，在惰性气体保护下，用恒压滴液漏斗将1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐和N
‑
甲基吡咯烷酮的混合溶液在2
‑
3h内缓慢滴入其中，滴加完毕后在常温下反应1
‑
2h，然后滴加异喹啉，115
‑
125℃反应4
‑
6h，接着在185
‑
195℃下反应15
‑
20h，冷却至室温后，在水中沉出，并用乙醇洗涤3
‑
5次沉出的聚合物，最后置于真空干燥箱85
‑
95℃下干燥至恒重。
[0011]优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
[0012]优选的，所述2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷、高沸点溶剂、1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐、N
‑
甲基吡咯烷酮、异喹啉的摩尔比为1:(3
‑
5):1:4:(0.3
‑
0.5)。
[0013]优选的，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述环氧基超支化聚硼硅氧烷是按专利CN107868252B中实施例1的方法制成。
[0014]优选的，所述的粉煤灰漂珠是市售的保温耐火材料用粉煤灰漂珠，是燃煤热电厂的燃煤废渣；所述粉煤灰漂珠的主要化学成分为硅和铝的氧化物，其中，二氧化硅为50％
‑
65％，三氧化二铝为25％
‑
35％，直径为0.01
‑
0.1mm，内核为空心真空，密度为420
‑
720kg/m3。
[0015]优选的，所述发泡剂为FA
‑
1发泡剂、KC
‑
20发泡剂中的至少一种。
[0016]优选的，所述纳米碳化硼的粒度为300
‑
500nm；所述纳米氮化硅的粒度为100
‑
400nm；所述氧化锆的粒度为800
‑
1200目。
[0017]优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉内衬保温材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各原料制成：耐火粘土尾矿35
‑
55份、纳米硼纤维3
‑
5份、玻璃纤维1
‑
2份、铝酸盐水泥10
‑
15份、纳米碳化硼2
‑
4份、纳米氮化硅1
‑
3份、粉煤灰漂珠4
‑
6份、氧化锆5
‑
7份、硅酸钠3
‑
5份、发泡剂2
‑
4份、环氧基超支化聚硼硅氧烷10
‑
15份、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]
‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷/1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐缩聚物3
‑
5份、联苯胺双磺酸2
‑
3份、五氧化二磷1
‑
2份、多聚磷酸0.1
‑
0.3份、偶联剂3
‑
5份、非离子表面活性剂1
‑
2份、水15
‑
25份。2.如权利要求1所述的一种锅炉内衬保温材料，其特征在于，所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、曲拉通X
‑
100中的任意一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种锅炉内衬保温材料，其特征在于，所述2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]
‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷/1,4,5,8
‑
萘四甲酸酐缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将2,2
‑
双[4
‑
(4
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氨基苯氧基)苯基]
‑
1,1,1,3,3,3
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六氟丙烷溶于高沸点溶剂中形成溶液，冰浴冷却，在惰性气体保护下，用恒压滴液漏斗将1,4,5,8
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萘四甲酸酐和N
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甲基吡咯烷酮的混合溶液在2
‑
3h内缓慢滴入其中，滴加完毕后在常温下反应1
‑
2h，然后滴加异喹啉，115
‑
125℃反应4
‑
6h，接着在185
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195℃下反应15
‑
20h，冷却至室温后，在水中沉出，并用乙醇洗涤3
‑
5次沉出的聚合物，最后置于真空干燥箱85

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正虎，朱梦雨，
申请(专利权)人：江苏华跃特种设备有限公司，
类型：发明
国别省市：