[发明专利]一种耐高温隔热保温涂料用空心微珠及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及复合材料领域，尤其是提供了一种全新的耐高温隔热保温涂料用复合空心微珠，将空心微珠经过酸浸刻蚀、爆轰造孔，可以使二氧化钛溶胶在包覆空心微珠的过程中形成地基，增强结合力，避免包覆的二氧化钛溶胶在煅烧过程中脱落，使二氧化钛层均匀布于空心微珠表面，充分利用二氧化钛极佳的热反射性能和空心微珠的极低的导热率，实现涂料良好的保温隔热性能。该方法操作简单，反应迅速，生产效率高，适合大量生产，可以满足实际需要。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，主要涉及一种耐高温隔热保温涂料用的空心微珠的制备方法与应用。

背景技术

现有技术中，传统的隔热保温材料如岩棉毡、无机保温砂浆、聚苯泡沫板、发泡聚氨酷等使用的较为广泛，但是这些传统的保温材料的使用必须要达到一定厚度才能有较好的保温性能，在施工中比较费时费力，施工质量决定着其防水性差，对于户外还存在着阳光照射容易出现保温层开裂、渗水，直接影响金属表面的防腐性能。而使用有机高分子发泡材料做保温层，其耐燃性较差，存在一定的火灾隐患。比如在工厂的大型油罐、气罐表面安装传统隔热保温材料工序复杂，成本较高，火灾隐患大。所以近年来国内外都在研制新型保温材料来替代传统的保温材料。其中，以空心微珠为主要填料开发轻质、薄层、高温隔热的纳米涂料成为该领域的研究热点。

目前隔热涂料按作用机理分为阻隔型、反射型和辐射型隔热涂料等三种类型，而最理想的隔热涂料是具有３种隔热机理协同作用的隔热涂料，使之成为一个完整的隔热体系，以获得良好的隔热效果。此外，随着纳米材料制备技术的发展和高性能纳米材料的不断涌现，在涂料中添加适量的纳米材料，可使涂料综合性能得到很大的提升。二氧化钛纳米晶与空心玻璃微珠复合涂料反射率高于85%。

中国专利CN201410649379.9公开了一种新型纳米陶瓷反射隔热涂料，利用静电作用在空心陶瓷微珠表面包覆一层纳米稀土氧化物薄膜，纳米薄膜不仅对红外光具有较强的反射作用，对紫外光也有很强的折射作用，包覆一层纳米稀土薄膜后，空心陶瓷微珠对太阳光的反射作用得到有力提升。该包覆过程复杂，耗时较长，产生大量的化学废液，污染严重，并且其包覆层用于不同类型涂料调配时，其静电作用容易被破坏，通用性差。

中国专利CN201410309881.5公开了一种太阳光反射隔热涂料，通过溶胶凝胶法将不同粒度的固体二氧化钛颗粒包覆在空心微珠表面，从而起到良好的隔热保温效果。由于空心微珠的表面平整光滑，水解后的二氧化钛/空心微珠复合颗粒在煅烧和干燥过程中，其二氧化钛包覆层容易脱落，达不到协同作用。

发明内容

针对现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种耐高温隔热保温涂料用的复合空心微珠的制备方法，该复合空心微珠由二氧化钛包覆，包覆过程简单，结合力强，不易脱落，用于耐高温隔热保温涂料中具有良好的效果。

本发明的具体技术方案如下：

一种耐高温隔热保温涂料用复合空心微珠的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）清洗：将空心微珠用丙酮和去离子依次进行清洗，直至去除表面油污；

（2）酸浸：将清洗完毕的空心微珠加入到氢氟酸的稀溶液中浸泡一段时间，使空心微珠的表面形成微度刻蚀；

（3）爆轰：将酸浸完毕的空心微珠和叠氮化钠混合，然后置于密闭反应器中，引发爆炸反应，然后用去离子水将空心微珠清洗干净；

（4）包覆：将爆轰完毕后的空心微珠用含有纳米二氧化钛颗粒的TiO₂溶胶进行包覆，置于马弗炉中于350-550℃煅烧2-4h，冷却至室温，即得耐高温隔热保温涂料用复合空心微珠。

所述空心微珠为空心玻璃微珠或空心粉煤灰微珠，优选粒径为50um-500um,壁厚10um-50um。