[发明专利]一种水性无机隔热防腐涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集隔热防腐为一体的无机水性隔热防腐涂料。

背景技术

目前，我国涂料的生产主要以建筑涂料和工业油漆为主，功能性涂料发展还不完善。对于金属结构表面的隔热防腐，均是以防腐为主，一般是用各类性质的防腐涂料对其内外壁进行喷涂或刷涂形成内外防腐层。而对于隔热方面通常都是用保温材料进行表面包覆，起到保温隔热的作用。

在现存的工业防腐涂料中，绝大多数都还停留在溶剂型涂料上，二甲苯、三甲苯类的芳香烃溶剂对环境和人身安全构成了极大的威胁，而水性无机涂料有着与生俱来的环保优势，其生成的无机网络不含碳元素，对环境不构成压力，成膜后有着具有优异的耐热性、耐腐蚀性、耐溶剂性、耐候性、耐磨性、高附着力、以及巨大的成本优势得到了愈来愈多业内人士的认可。对于金属结构表面的隔热一般都是采用聚氨酯聚合物泡沫材料进行包覆，起到隔热的作用。如在包覆层上面再喷涂或刷涂防腐涂料，施工复杂并且隔热层和防腐层之间的粘结力更低，极易脱落，造成金属结构建筑的寿命减低。开发研制集隔热防腐性能为一体的功能涂料，降低金属结构表面及金属设备表面温度的能量消耗，对节约能源保护环境具有重要意义，也是本技术领域当前的重要任务。

气凝胶作为一种新型的隔热保温材料，受到了极大的关注。SiO₂气凝胶是一种以纳米量级粒子相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料，因其具有纳米多孔结构、低密度、低介电常数、低导热系数、高孔隙率、高比表面积等特点，在隔热保温领域方面显示出独特性质。气凝胶作为一种高性能添加剂，可显著提升涂料的隔热性能。若能将气凝胶粉体与无机水性涂料材料复合在一起，可充分结合无机水性涂料施工的方便和环保性，以及气凝胶隔热性能优良的特点，可以不受空间、面积和隔热对象的限制，用于各种场合，如石油化工、仓储、厂房、船舶等建筑外墙或金属表面的隔热防腐处理。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种集隔热防腐为一体的无机水性隔热防腐涂料，这种涂料主要以气凝胶粉体和无机水性粘结物混合制备而成，具有热导率低、耐腐蚀性好、阻燃耐火性好、环保节能的特点。

本发明的目的通过以下方式来完成：

一种水性无机隔热防腐涂料，含有以下组分：

100质量份碱性硅酸盐、50~150质量份无机氧化物纳米溶胶溶液、1~20质量份硅烷偶联剂、0~100质量份纯水、5~300质量份金属粉体、10~200质量份SiO₂气凝胶水性浆料、0.5~10质量份水性消泡剂、0.5~20质量份水性增稠剂。

所述碱性硅酸盐为硅酸钾、硅酸锂、硅酸铵、硅酸钠中的至少一种；

所述无机氧化物纳米溶胶溶液为氧化铝纳米胶体溶液、氧化钛纳米胶体溶液、氧化铁纳米胶体溶液、氧化硅纳米胶体溶液、氧化锆纳米胶体溶液中的至少一种；

所述硅烷偶联剂为烷基烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、氨烷基烷氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、氯三甲基硅烷中的至少一种；

所述金属粉体为锌粉、铝粉、铁粉、镁粉、铜粉中的至少一种；

所述金属粉体的颗粒度小于50μm。

所述水性无机隔热防腐涂料的制备包括下述步骤：

（1）气凝胶水性浆料的制备

取0.5~5质量份的表面活性剂溶于100质量份的水中，加入20质量份的气凝胶粉体，在500~3000 r/min高速搅拌下分散0.1~2h，得到气凝胶水性浆料；

（2）隔热保温无机涂料的制备

按照常规的涂料制作方式将各物料混合，经高速分散、研磨、过滤制成水性无机隔热防腐涂料。

所述的表面活性剂为辛基磺酸钠、C13-17 仲烷基磺酸钠、C14-18α-烯基磺酸钠、月桂酸甲脂α-磺酸钠、辛基硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、牛油基三甲基氯化铵、二椰油基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵、硬脂基磷酸酯甜菜碱、月桂基磷酸酯甜菜碱、月桂基二甲基氧化胺、椰油基酰胺丙基二甲基氧化胺中的至少一种。

相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：