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无机隔热保温材料及其制备方法技术

技术编号:5138781 阅读:277 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种无机隔热保温材料及其制备方法,无机隔热保温材料由包括以下重量份数的原料制成:基料15-37,颜填料45-70,助剂9-26;其中基料包括以下重量份数的原料:磷酸10-20,氢氧化铝3-8,铝银浆助剂2-8,硅酸盐0.5-5,羧甲基纤维素钠1-5;颜填料为钛酸钾晶须、膨胀珍珠岩、陶瓷微球、纳米二氧化硅气凝胶、隔热粉、碳纤维、海泡石、硅灰石针状粉、氢氧化镁中的一种或几种的组合;助剂为氮化硼、三氧化二铬、玻璃粉、硼酸、纳米氧化锆、氧化钙、钙基膨润土中的一种或几种的组合。本发明专利技术的有益效果:在高温(150-500℃)时除具有很强固体传导热的隔绝能力,同时对辐射及对流传导热隔绝能力也很强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工材料领域,尤其涉及一种。
技术介绍
目前市场上的保温材料,如岩棉、硅酸铝棉、硅酸盐、聚氨酯发泡等。都普遍存在 保温层厚度厚,热损耗大,特别是蒸汽管网钢套钢地埋管,由于保温层的厚度厚,带来了管 道成本、运输、安装等成本增加。热的传导模式,有固体、辐射、对流三种模式,而目前市场上 的保温材料,基本是以隔绝固体传导热为主,对辐射和对流传导热不能很好的解决,特别是 在高温下。随着温度升高,辐射及对流传导热增强,并且慢慢成为主要传导热,因此在高温 (100 500°C )设备及管道的隔热保温,不能只考虑一种隔绝模式或者二种隔绝模式,应同 时考虑固体、辐射及对流传导热的隔绝。国家电力工业技术管理法规明确规定“温度高于50°C的蒸汽管、水管以及管路 上的法兰或截止门等,均应保温。”为了节约能源,减少热力设备、管道及其附件向周围环境 散失热量,国标GB4272-84规定,火电厂保温物体的表面温度不允许超过50°C。而目前市 场上的保温材料保温,要达到规定标准的要求,保温层就会很厚。如某电厂的<2 530蒸汽管 道,设计最高使用温度320°C,保温结构如下管道保温层厚度为230mm,分四层包裹,第一 层硅酸铝针刺毯50mm厚,外包铝箔,第二、三、四层均为高温玻璃棉毯60mm厚,每层均包铝 箔反射层,保温完后,在顶部三分之一圆弧部分另加一层玻璃棉毯40mm厚,保温层非常厚, 施工复杂,保温成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,以克服现有保温材料 在保温时需要很厚的保温层,保温效果有限的不足。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现一种无机隔热保温材料,由包括以下重量份数的原料制成基料15-37,颜填料 45-70,助剂9-26 ;其中所述基料包括以下重量份数的原料磷酸10-20,氢氧化铝3-8,铝银 浆助剂2-8,硅酸盐0. 5-5,羧甲基纤维素钠1-5 ;所述的颜填料为钛酸钾晶须、膨胀珍珠岩、 陶瓷微球、纳米二氧化硅气凝胶、隔热粉、碳纤维、海泡石、硅灰石针状粉、氢氧化镁中的一 种或几种的组合;所述的助剂为氮化硼、三氧化二铬、玻璃粉、硼酸、纳米氧化锆、氧化钙、钙 基膨润土中的一种或几种的组合。所述的硅酸盐为三聚磷酸铝、三聚磷酸钠和硅酸铝的混 合物。本专利技术上述的无机隔热保温材料的制备方法,包括以下步骤(1)首先在反应釜中加入占磷酸总重量33. 3%的水,然后将磷酸总重量的80%加 入反应釜,调整反应釜转速200转/每分钟,搅拌10分钟,将反应釜升温至125°C ;最后分 三次缓慢加入氢氧化铝3-8份,第一次加入氢氧化铝总重量的50%,第二次加入氢氧化铝 总重量的30%,第三次加入剩余的氢氧化铝,每次加入氢氧化铝间隔15分钟;(2)将反应釜转速调至100转/每分钟,反应釜每分钟升温5_10°C,升温至550°C, 恒温15分钟,然后自然冷却至常温;(3)在反应釜中加入剩余的磷酸,反应釜转速调至120转/每分钟,温度控制在 40-50°C,搅拌10分钟;加入铝银浆助剂2-8份,将反应釜转速调至1500转/每分钟,搅拌 15分钟;然后向反应釜中加水,将PH值调至5-7,并且控制粘度7-10秒;之后向反应釜中 加入硅酸盐0. 5-5份,升温至60-70°C,保温4小时,冷却至常温,加入羧甲基纤维素钠1_5 份;(4)将颜填料45-70顺序加入双螺旋锥形混合机,各材料加入时间间隔5分钟,加 完后搅拌1小时后备用;(5)将反应釜转速调至300转/每分钟,将步骤(4)加工好的材料加入反应釜中, 加完后转速调至1000转/分钟,搅拌2小时,然后加入助剂9-26,加完后搅拌30分钟,检验 合格后包装。本专利技术的有益效果为1、本专利技术无机隔热保温涂料采用的纳米级真空改性填料,纳米级晶须材料,超 微细隔热粉,并针对这些材料的性能,优化出最合理配比,并形成了在高温时具有很强 的反辐射传导热能力以及隔绝对流传导热的能力,从而达到隔热保温的目的,在高温 (150-500°C )时除具有很强的固体传导热的隔绝能力,同时对辐射及对流传导热的隔绝能 力也很强。2、本专利技术无机隔热保温涂料能防固体、辐射和对流传导热,在高温时保温性能大 幅提高;以蒸汽管网为例,介质温度150 500°C,传统保温材料的厚度为6 30cm,而本发 明涂料只需要3. 5 7cm厚。由于保温层厚度簿,提高了热能的利用率,符合国家节能减排 低能耗发展的要求。3、本专利技术无机隔热保温涂料除了能在常温下施工外,还可以在带温度的设备、设 施以及管道上面施工,而且干后,附着力好。4、本专利技术无机隔热保温涂料在水中浸泡20天不深入水底,而且干后各项性能不 变;综合性能优异,成本低,适于推广运用。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本实施例所述的一种无机隔热保温材料,由包括以下重量(千克)的原料制成磷 酸20,氢氧化铝5,硅酸盐5,铝银浆助剂7,钛酸钾晶须10,膨胀珍珠岩5,陶瓷微球15,803 隔热粉3. 5,碳纤维8,海泡石5,氢氧化镁7,氮化硼1,玻璃粉2. 4,纳米氧化锆1,羧甲基纤 维素钠2,氧化钙0. 1,钙基膨润土 3 ;其中钛酸钾晶须,优选纳米级六钛酸钾晶须;膨胀珍珠 岩优选闭孔膨胀珍珠岩,并且颗粒直径在0. l-2mm,颗料直径0. 1-0. 8mm占30%,颗料直径 0. 9-1. 5占40%,颗料直径1. 5-2占30%的比例;陶瓷微球颗粒在2500-12500目之间,并 且是真空结构,外表面经氧化铟锡预处理过,微珠真空孔径在100-500纳米之间;碳纤维直 径小于325目,耐温超过600度,纤维长度在2-6mm,纤维长度为2_3mm占15%,纤维长度为 3-5mm占60%,纤维长度为5_6mm占25% ;玻璃粉细度小于325目,其中熔点在200-300度4的占40%,300-500度的占60% ;纳米氧化锆颗粒直径应小于100纳米。所述的无机隔热保温材料的制备方法,包括以下步骤(1)首先在反应釜中加入占磷酸总重量33. 3%的水,然后将磷酸总重量的80%加 入反应釜,调整反应釜转速200转/每分钟,搅拌10分钟,将反应釜升温至125°C ;最后分 三次缓慢加入氢氧化铝5千克,第一次加入氢氧化铝总重量的50%,第二次加入氢氧化铝 总重量的30%,第三次加入剩余的氢氧化铝,每次加入氢氧化铝间隔15分钟;(2)将反应釜转速调至100转/每分钟,反应釜每分钟升温5_10°C,升温至550°C, 恒温15分钟,然后自然冷却至常温;(3)在反应釜中加入剩余的磷酸,反应釜转速调至120转/每分钟,温度控制在 40-50°C,搅拌10分钟;加入铝银浆助剂7千克,将反应釜转速调至1500转/每分钟,搅拌 15分钟;然后向反应釜中加水,将PH值调至5-7,优选6,并且控制粘度7-10秒(涂4杯); 之后向反应釜中加入硅酸盐0. 5-5份,升温至60-70°C,优选65°C,保温4小时,冷却至常 温,加入羧甲基纤维素钠2千克;(4)将以下重量(千克)的原料顺序加入双螺旋锥形混合机中膨胀珍珠岩5、海 泡石5、氢氧化镁7、碳纤维8、氧化钙0. 1、钙基膨润土 3、氮化硼1、玻璃粉2. 4、纳米氧化锆 1 ;各材料加入时间间隔5分钟,加完后搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种无机隔热保温材料,其特征在于,其由包括以下重量份数的原料制成基料15 37,颜填料45 70,助剂9 26;其中所述基料包括以下重量份数的原料磷酸10 20,氢氧化铝3 8,铝银浆助剂2 8,硅酸盐0.5 5,羧甲基纤维素钠1 5;所述的颜填料为钛酸钾晶须、膨胀珍珠岩、陶瓷微球、纳米二氧化硅气凝胶、隔热粉、碳纤维、海泡石、硅灰石针状粉、氢氧化镁中的一种或几种的组合;所述的助剂为氮化硼、三氧化二铬、玻璃粉、硼酸、纳米氧化锆、氧化钙、钙基膨润土中的一种或几种的组合。2.根据权利要求1所述的无机隔热保温材料,其特征在于所述的硅酸盐为三聚磷酸 铝、三聚磷酸钠和硅酸铝的混合物。3.权利要求1或2所述的无机隔热保温材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤(1)首先在反应釜中加入占磷酸总重量33.3%的水,然后将磷酸总重量的80%加入反 应釜,调整反应釜转速200转/每分钟,搅拌10分钟,将反应釜升温至125°C ;最后分三次 缓慢加入氢氧化铝3-8份,第一次加入氢氧化铝总重...

【专利技术属性】
技术研发人员:童金荣
申请(专利权)人:童金荣
类型:发明
国别省市:84

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