[发明专利]一种环保型水性工业隔热涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型水性工业隔热涂料，以水为溶剂，以改性水性树脂或乳液为基料，用于石油石化、电力、冶金、印染、化工、巿政等众多行业的工业设备(染缸、管道、阀门、锅炉、反应釜、模具、空调管道等高低温设备)节能保温隔热防护，起到既节约能源、维持设备正常工艺运行，又保护人员安全防止冷热灼伤，提高工作效率的目的。适用于表面温度为-40℃～250℃的范围内。

背景技术

在热能转换、输送和使用中，由于设备(管道、阀门等)通过热传导、对流和辐射等散热方式会造成大量的能源浪费，例如1根1米长、直径219毫米的蒸汽管道，如果不做隔热措施，每年损失3～4吨标准煤；一个不做隔热保温处理的0.1524mm低压蒸汽阀门每年损失约4吨标准煤热量；一个直径为529毫米的裸体法兰，每年热损失量相当于10吨以上的标准煤热量。因此，对储热设备、热输送管道等都需要进行保温隔热处理，以减少热量损失。即使是低温设备和管道，例如冷库、制冷机组或空调管道也需要进行保温隔热处理，以防止冷气损失造成能源浪费。保温隔热的目的在于减少能源损失、维持正常工艺运行、保障操作人员安全。

目前国内高低温设备采用的保温涂料需要厚度较高，保温隔热效果不理想，施工效率低、工期长，涂层结构容易出现开裂等现象。也有一些采用了保温棉等保温方法，虽然施工简单、一次成型，但对复杂结构面不易使用，对设备外观的展现较差，装饰性不足。例如ZL94228394.5公开了一种用于设备保温隔热用的绕缠式保温涂层结构，首先在管道上绕缠装有膨胀珍珠岩粉或其他无机保温材料的筒装玻璃纤维布，然后在外抹涂膏状保温材料。该保温涂层结构无法满足结构复杂面的设备防护。

国外针对设备、管道保温隔热开展了一些隔热涂料和材料的研究，例如美国专利US Patent3755029公开了一种工业隔热涂料技术，用于储罐、管道、导管等设备的隔热保温防护。该专利所述涂料采用合成树脂为粘结剂，以石棉纤维为隔热填料，钛白为颜料，碳酸钙为体质填料，氧化锑为阻燃填料，配合其他助剂构成涂料组份。美国专利US Patent 6251971B1公开了一种管道隔热保温技术，采用了由水性环氧树脂、水性固化剂为粘结材料，填充微球状隔热材料，配合水泥组成的一种涂料，用于海洋钻井平台采油输油管道外壁，起到隔热保温，防止管道内部新采油温度下降过快输送效率降低。美国Mascoat公司已有相应的隔热涂料产品问巿，广泛应用在多个领域设备、管道保温隔热防护。

发明内容

本发明采用柔性与刚性结合的改性的水性树脂，添加适当比例和粒径的空心玻璃陶瓷微球作为主体隔热填料，并加入一些低导热系数的其他材料作为隔热辅助，通过配合润湿分散剂、流变助剂以及消泡剂化等，以水为载体，实现涂料优良的加工性能、施工性能，从而制备出环保型水性工业隔热涂料。

本发明通过如下实施方案实现：

一种常温下固化，以水为溶剂，可用于工业管道、设备隔热保温防护涂料，其特征在于，所述的水性工业隔热涂料为单组份涂料，按如下重量比组成，

组分：柔韧性丙烯酸共聚乳液10％～50％；硬丙烯酸共聚乳液5％～40％；氟硅乳液0％～20％；空心玻璃陶瓷微球10％～60％；辅助隔热填料5％～35％；颜料0％～30％；润湿分散剂1.0％～5.0％；流变助剂0.1％～0.5％；成膜助剂0.5％～2.0％；消泡剂0.05％～0.1％；防霉剂0.05％～0.1％。

本发明还包括如下实施方案，一种上述的环保型水性工业隔热涂料的制备方法，其包括如下步骤：

该涂料为单组份涂料，其制备方法如下：按比例依次将柔韧性丙烯酸共聚乳液、硬丙烯酸共聚乳液、氟硅乳液、空心玻璃陶瓷微球、辅助隔热填料、润湿分散剂、流变助剂、消泡剂、防霉剂和成膜助剂充分混合后在600r/min下搅拌均匀。

使用时，可根据工件的待涂装面积依量取用，可以采取高压无气喷涂、空气喷涂、刷涂等方式进行施工。既可以在设备停用时表面室温状态下施工，也可在维修间隙或运行时带热施工，不影响设备正常运行。

在优选的实施方案中：

柔韧性丙烯酸共聚乳液可以是纯丙共聚物、苯丙共聚物、硅丙共聚物；可以是气干成膜型，也可以是UV(紫外)交联固化成膜型；其玻璃化温度(Tg)最好是低于10℃。该乳液为漆膜提供韧性，利于整个涂层体系在高低温反复循环使用时不易出现开裂。柔韧性丙烯酸共聚乳液在涂料中的用量优选为15-40％，更优选25-35％。