【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温防护涂料，具体涉及一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、排烟环保要求的提高，自低氮改造以来国内电厂水冷壁普遍存在较严重的高温腐蚀问题。应对水冷壁高温受热面腐蚀问题，目前常用的技术手段是通过喷涂热喷镍铬合金涂层或者冷喷涂纳米陶瓷涂层达到防腐保护的目的。热喷涂层防腐效果较明显，通过牺牲自身达到防腐的目的，但是该技术价格高昂，对结焦和导热影响极大，不利于电厂经济效益。纳米陶瓷涂层虽然具有一定的防腐效果，但因涂层本身的热膨胀系数与基材差异加大，实际应用工作期间容易发生脱落。且陶瓷涂层树脂成膜需要脱水晶化，成膜后漆膜内部孔隙率高，防腐效果大受影响，特别是在高湿度烟气环境，由于液态毛细现象，液态腐蚀性介质往往提前渗透至交界面导致涂层提前失效。
2、为了提升陶瓷涂层耐高温腐蚀和高温热振性能，本专利技术创新性使用耐高温粉末涂料作为辅助成膜物，在电厂点炉升温过程中无机成膜主体脱水成膜，当温度继续升高，粉末涂料树脂开始熔融交联，生成熔点更高的高分子有机物重新变为固态。粉体融化后流动性可以填补漆膜内部缺陷，固化凝固可以防止涂层在漆膜表面返粘，有机组分的高热膨胀系数可以使无机涂层与基材热膨胀系数更接近，环氧的含氧官能团增强了涂层与基材之间的附着力，改善了陶瓷涂层的致密性和耐高温波动性能。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料及其制备方法和应用，所述涂层与金属基体具有优异的结合性能，同时具有
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
3、1.一种抗高温腐蚀有机改性无机涂层，其特征在于：所述涂料由以下重量份的原料组成：
4、一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，包括以下重量份的原料：无机粘结剂60-100份，环氧改性有机硅树脂粉末10-40份，耐高温固化剂粉末3-10份，低熔点玻璃粉5-10份，填料10-50份，硅烷改性氧化石墨烯0.5-4份，成膜助剂1-3份，消泡剂1-3份，去离子水10-40份。
5、所述无机粘结剂选自液体磷酸二氢铝、磷酸二氢钙、磷酸二氢镁的任意一种或者几种混合。
6、所述环氧改性有机硅树脂粉末为分子量在5000-12000，树脂r/si值为0.6-1.2，粉体粒径d50＜20um。
7、所述耐高温固化剂粉末为偏苯三酐咪唑酯、硼改性酚醛树脂、改性pmda、改性btda一种或几种混合，熔点为220-280℃，粉体粒径d50＜20um。
8、所述低熔点玻璃粉为熔点在300-400℃，粉体粒径d50＜10um。
9、所述填料选自片状、球状、纤维状填料，优选为球状氮化硅、球状铬绿、碳化硅纤维、陶瓷纤维、片状氮化硼、片状云母的至少一种。
10、作为优选，所述一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，包括以下重量份的原料：无机粘结剂70-100份，环氧改性有机硅树脂粉末10-30份，耐高温固化剂粉末3-10份，低熔点玻璃粉5-10份，填料10-30份，硅烷改性氧化石墨烯0.5-2份，成膜助剂1-3份，消泡剂1-3份，去离子水10-30份。
11、所述硅烷改性石墨烯制备方法：
12、(1)用5-10片层，碳含量85-95％的氧化石墨烯在高剪切力下缓慢分散到纯水中，超声分散下制成浓度为5-8wt％石墨烯浆料；
13、(2)将硅烷偶联剂溶解到10-20wt％乙醇水溶液中，超声静置10-20min，之后将配置好的石墨烯浆料与硅烷偶联剂醇解液混合，控制硅烷偶联剂与氧化石墨烯质量比在2:1-3:1，混合均匀后在超声下70-90℃恒温水浴反应4-6h，用去离子水对反应后的混合液进行抽滤清洗，清洗后的粉体超声分散至纯水中进行喷雾干燥制备得到硅烷改性石墨烯粉体。
14、本专利技术的另一个目的在于提供一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
15、(1)备料:无机粘结剂70-100份，环氧改性有机硅树脂粉末10-20份，耐高温固化剂粉末5-10份，低熔点玻璃粉5-10份，填料10-30份，硅烷改性氧化石墨烯0.5-2份，成膜助剂1-3份，消泡剂1-3份，去离子水10-30份；
16、(2)将无机粘结剂与1/2去离子水混合，分散呈均一相后缓慢加入成膜助剂，在超声分散下静置10-20min使成膜助剂充分溶胀；
17、(3)在400-600rad转速下向步骤(2)分散液中依次加入耐高温环氧改性有机硅树脂粉末、耐高温固化剂粉末、低熔点玻璃粉、填料、硅烷改性氧化石墨烯，在1000-1500rad高速分散30min；
18、(4)将步骤(3)的浆料进行研磨，研磨2-3遍至浆料细度≤20um，研磨合格的浆料在400-500rad下滴加消泡剂，之后1000rad下高速分散10-20min；
19、(5)取样步骤(4)浆料刮板测试最终细度要求≤20um，用剩余去离子水调节涂料涂四杯粘度至40-80s，过滤制备得到涂料成品。
20、本专利技术的另一目的在于提供一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料的施工方法，包括以下步骤：
21、(1)取金属基材，对基材采用粒径10～30目石英砂，在0.6mpa～0.8mpa压力下，30°～60°角进行表面喷砂处理。工环境控制在温度5℃-35℃，相对湿度0％-85％喷砂要求基材达到sa3.0清洁度，表面粗糙度＞40um；
22、(2)对喷砂后的基材表面进行吹灰处理，将制备好的涂料搅拌均匀用水调节至合适粘度，采用空气喷涂，控制进气压力0.3-0.5mpa，喷枪距离被涂覆面20-40cm，喷幅为20-40cm；喷枪与被涂覆面呈45-90°夹角；
23、(3)喷涂完成后静置表干1-2h，涂层完全表干后由室温10-20min升温至300℃保温1-2h，固化后即制备得到防护涂层。
24、本专利技术的另一目的在于提供一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料的应用，将其应用于火力发电厂领域炉膛水冷壁金属表面可以防止高温腐蚀，增强基材导热能力和使用寿命。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
26、本专利技术提供了一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料及其制备方法和应用，涂料以耐高温无机磷酸盐为成膜主体，提供良好的耐酸性介质腐蚀能力和耐高温性能。涂料创新使用有机耐高温粉末涂料成分作为次要成膜物，有机粉末涂料在高温环境下熔融成液态发生交联，交联固化产物熔点升高变成固态，在此过程中熔融漆料可以填补内部涂层孔隙，提升涂层耐腐蚀性能。单纯的有机树脂耐高温性能不长久，因此本专利技术将有机粉体添加到配方中解决了有机无机不相溶问题，无机树脂包覆有机粉体成膜提供良好的耐高温性能。同时，有机组分的存在使无机组分与基材之间的热膨胀系数更接近，含氧官能团增强了与基材之间的附着力，高分子有机链增加了漆膜的柔韧性和内聚力，综合改善了无机涂层的致密度、附着力、耐热振和耐冲击性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述涂料由以下重量份的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述无机粘结剂选自液体磷酸二氢铝、磷酸二氢钙、磷酸二氢镁的任意一种或者几种混合。
3.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述环氧改性有机硅树脂粉末为分子量在5000-12000，树脂R/Si值为0.6-1.2，粉体粒径＜20um。
4.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述耐高温固化剂粉末为偏苯三酐咪唑酯、硼改性酚醛树脂、改性PMDA、改性BTDA一种或几种混合，熔点为220-280℃，粉体粒径D50＜20um。
5.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述低熔点玻璃粉为熔点300-400℃，粉体粒径D50＜10um。
6.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述填料选自片状、球状、纤维状填料；包括球状氮化硅、球状铬绿、碳化硅纤维、陶瓷纤维、片状氮化硼、片状云
7.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述硅烷改性石墨烯制备方式包括以下步骤：
8.权利要求1-7任一项所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.权利要求1-7任一项所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述涂料由以下重量份的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述无机粘结剂选自液体磷酸二氢铝、磷酸二氢钙、磷酸二氢镁的任意一种或者几种混合。
3.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述环氧改性有机硅树脂粉末为分子量在5000-12000，树脂r/si值为0.6-1.2，粉体粒径＜20um。
4.根据权利要求1所述的一种抗高温腐蚀有机改性无机涂料，其特征在于：所述耐高温固化剂粉末为偏苯三酐咪唑酯、硼改性酚醛树脂、改性pmda、改性btda一种或几种混合，熔点为220-280℃，粉体粒径d50＜20um。
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴雷，周海祥，王孝东，缪振华，陈结海，朱太杰，
申请(专利权)人：深圳优易材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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