【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热防护涂层领域，具体涉及一种耐高温隔热无机涂层及其制备方法和在消防装备中的应用。
技术介绍
1、消防装备、火电厂锅炉等设备的服役环境多为高温环境，常常面临着高温腐蚀与氧化，容易导致设备的服役寿命的极大减少。因此，现有设备常通过有机涂料或无机涂料在设备表面形成涂层来对设备进行防护。
2、有机涂料往往具有耐温能力较差、高挥发性有机化合物等缺点。相较于有机涂料，无机涂料往往具有耐温上限高、生产过程环境污染小等优点，但也存在着与基板附着力较低、易开裂、耐水性相对较差等缺点。
3、常用的耐高温无机涂料主要有硅酸盐耐高温涂料、磷酸盐耐高温涂料、硅溶胶耐高温涂料。与金属氧化物固化过快的磷酸盐耐高温涂料和脱水聚合的过程中由于内聚力过大会造成涂料龟裂的硅溶胶涂料相比，硅酸盐耐高温涂料展现出卓越的透气性、耐酸碱性、耐火性、防霉抗菌性和环保性。但现有的硅酸涂料仍然存在着刚性大，易开裂的问题。
4、为此，对现有的无机涂料进一步优化，以开发出成本低廉、不易开裂、制备简单、使用寿命长的硅酸盐耐高温涂层是十分有必要的。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术旨在提供一种不易开裂、耐水性好且成本低、制备简单的耐高温隔热无机涂层；并且，本专利技术还提供了该耐高温隔热无机涂层的制备方法和在消防设备中的应用。
2、技术方案：本专利技术所述的耐高温隔热无机涂层包括粘结内层和耐高温隔热外层，所述粘结内层由粘结内层涂料制得，粘结
3、进一步地，所述粘结内层中，水性有机硅树脂乳液和水玻璃的质量比为70-85:15-30，优选为80:20。
4、进一步地，所述耐高温隔热外层中，水玻璃、空心玻璃微珠、莫来石晶须、氧化钛晶须、氧化碲粉和氧化硼粉的质量比为35-55:20-30:10-15:5-10:2-10:1-3，优选为45:30:12:6:5:2。
5、进一步地，所述水玻璃的模数为3.10-3.40，优选为3.3；所述空心玻璃微珠的直径为20-100微米，优选为70微米；所述莫来石晶须的长度为10-50微米，直径为0.03-1微米，优选的，长度为30微米，直径为0.5微米；所述氧化钛晶须的长度为2-10微米，直径为0.02-1微米，优选的，长度为5微米，直径为0.5微米；所述氧化碲粉的粒径为1000-4000目，优选为3000目；所述氧化硼粉的粒径为1000-4000目，优选为3000目。
6、进一步地，所述水玻璃为钠水玻璃、钾水玻璃或锂水玻璃中的一种或多种，优选的，水玻璃由质量比为1：1：2的钠水玻璃、钾水玻璃和锂水玻璃组合而成。
7、进一步地，所述粘结内层和耐高温隔热外层的厚度比为30-100μm：0.5-1.5mm。
8、进一步地，所述粘结内层中所用的水玻璃和耐高温隔热外层中所用的水玻璃组成相同。
9、上述耐高温隔热无机涂层的制备方法包括以下步骤：
10、(1)制备粘结内层涂料；
11、(2)制备耐高温隔热外层涂料；
12、(3)先将粘结内层涂料喷涂于基体的外表面，干燥后，得到具有粘结内层的基体；再将耐高温隔热外层涂料刮涂或刷涂于粘结内层的外表面，干燥后，进行固化处理，结束后得到具有耐高温隔热无机涂层的基体。
13、进一步地，步骤(1)中，所述粘结内层涂料的制备方法为：将水性有机硅树脂乳液与水玻璃混合搅拌10-15min，混均即得粘结内层涂料。
14、进一步地，步骤(2)中，所述耐高温隔热外层涂料的制备方法为：先将空心玻璃微珠、莫来石晶须、氧化钛晶须、氧化碲粉和氧化硼粉混合搅拌5-15min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min，混均即得耐隔热外层涂料。
15、进一步地，步骤(3)中，所述喷涂的参数为：喷枪口径1.0-4.0mm，喷涂距离为15-30cm，喷涂时间3-10s；所述固化的条件为：110-140℃下固化1.5-3h。
16、本专利技术提供的耐高温隔热无机涂层作为耐热隔热防护层在消防设备中的应用。
17、专利技术原理：在本专利技术中，粘结内层的涂料采用水性有机硅树脂胶乳为主体，具有良好的粘结性和柔韧性，同时复配少量与耐隔热外层涂料所用相同的水玻璃，增加粘结内层与耐隔热外层涂料的匹配性，进而提高了涂层整体的热稳定性；再将耐隔热外层涂料粘接在柔韧性良好的粘结内层上，使得涂层整体不易被破坏，提高了涂层的整体寿命。
18、并且，耐隔热外层涂料成分中加入氧化钛晶须可以增加涂层的韧性，减少涂料高温应用时的开裂，而复配莫来石晶须在增加韧性防开裂的同时可以显著将低涂料的成本；
19、此外，氧化碲的熔点为733℃，氧化硼的熔点为450℃，在耐隔热外层涂料中添加少量的氧化碲和微量的氧化硼可以填补涂层在高温应用时表面产生的裂纹，提高涂层高温热稳定性与抗热震性能。
20、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：
21、(1)本专利技术通过粘结内层和耐高温隔热外层组合成耐高温隔热无机涂层，不仅能提高涂层对基体的附着力，同时还能提高涂层整体的热稳定性，并减少涂层开裂；
22、(2)本专利技术制备方法工艺简单、原料成本低且易得；
23、(3)本专利技术耐高温隔热无机涂层应用于消防设备中，能够为消防设备的近火源服役提供耐热隔热防护。
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1.一种耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述无机涂层包括粘结内层和耐高温隔热外层，所述粘结内层由粘结内层涂料制得，粘结内层涂料的原料包括水性有机硅树脂乳液和水玻璃，所述耐高温隔热外层由耐高温隔热外层涂料制得，耐高温隔热外层涂料的原料包括水玻璃、空心玻璃微珠、莫来石晶须、氧化钛晶须、氧化碲粉和氧化硼粉。
2.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述粘结内层中，水性有机硅树脂乳液和水玻璃的质量比为70-85:15-30。
3.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述耐高温隔热外层中，水玻璃、空心玻璃微珠、莫来石晶须、氧化钛晶须、氧化碲粉和氧化硼粉的质量比为35-55:20-30:10-15:5-10:2-10:1-3。
4.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述水玻璃为钠水玻璃、钾水玻璃或锂水玻璃中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述粘结内层和耐高温隔热外层的厚度比为30-100μm：0.5-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的耐高温
7.一种权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的耐高温隔热无机涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述喷涂的参数为：喷枪口径1.0-4.0mm，喷涂距离为15-30cm，喷涂时间3-10s。
9.根据权利要求7所述的耐高温隔热无机涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述固化的条件为：110-140℃下固化1.5-3h。
10.一种权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层作为耐热隔热防护层在消防设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述无机涂层包括粘结内层和耐高温隔热外层，所述粘结内层由粘结内层涂料制得，粘结内层涂料的原料包括水性有机硅树脂乳液和水玻璃，所述耐高温隔热外层由耐高温隔热外层涂料制得，耐高温隔热外层涂料的原料包括水玻璃、空心玻璃微珠、莫来石晶须、氧化钛晶须、氧化碲粉和氧化硼粉。
2.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述粘结内层中，水性有机硅树脂乳液和水玻璃的质量比为70-85:15-30。
3.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述耐高温隔热外层中，水玻璃、空心玻璃微珠、莫来石晶须、氧化钛晶须、氧化碲粉和氧化硼粉的质量比为35-55:20-30:10-15:5-10:2-10:1-3。
4.根据权利要求1所述的耐高温隔热无机涂层，其特征在于，所述水玻璃为钠水玻璃、钾水玻璃或锂水玻璃中的一种或多种。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨纯，张平，高志刚，李智，
申请(专利权)人：徐工消防安全装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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