[发明专利]一种保温隔热涂层材料及其制备方法

说明书

本发明提供的一种保温隔热涂层材料，该涂层材料为式(I)所示的聚合物和纳米氧化铝的复合物。本发明还提供了一种保温隔热涂层材料的制备方法。本发明提供的保温隔热涂层材料保温隔热效果好，制备方法简单，采用高分子和纳米氧化铝复合，一方面膨胀性好，能够形成多孔的隔热结构，另一方面，纳米氧化铝具有很高的红外辐射反射率，进一步提高了保温隔热性能。

技术领域

本发明属于保温材料领域，具体涉及一种保温隔热涂层材料及其制备方法。

背景技术

涂覆保温隔热涂层是一种防止热能流失的有效方法。保温隔热涂层应该具备一些特点：(1)良好的组织稳定性；高温下，涂层的组织结构稳定，不易发生相变退化，在与基体的界面处不形成有害相。(2)与基体结合良好，涂层与基体之间有相近的线膨胀系数，在热应力作用下不发生开裂，保护基体。(3)缺陷少。在高温环境中不发生局部破坏，保护基体，生产操作和制备工艺简单，成本低。(4)具有优良的耐腐蚀性能，在实际使用过程中，完整而致密的氧化膜使基体免受腐蚀侵害。

目前常用的保温膜层有以下几种：(1)铝化物涂层，主要通过热扩散的方式获得，铝化物在高温氧化时生成致密的Al2O3膜，可以有效地阻碍高温氧化继续进行。(2)覆盖型合金涂层是一种较新的保温膜层，为了克服扩散型涂层存在的与基体相互制约、涂层组织受扩散反应限制等缺点，提高涂层的综合性能。(3)表面结构改性涂层，是一种不改变合金表面的成分，仅改变组织结构，能大幅度提高合金的防腐蚀性能的膜层。(4) 高分子复合材料涂层，以其良好的力学性能、耐腐蚀性能、低的热传导性等优点受到广泛关注，然而，保温隔热效果差、易燃烧、易老化、防火安全性差。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种保温隔热涂层材料及其制备方法。

技术方案：本发明提供的一种保温隔热涂层材料，该涂层材料为式(I)所示的聚合物和纳米氧化铝的复合物；其中，式(I)所示的聚合物的结构式为：

式中，n为500～2000之间的整数；优选地，n为1460～1860之间的整数。

本发明还提供了一种保温隔热涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在惰性气体的保护、350～400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8-12h，降温至250℃，即得式(I)所示的聚合物；

(2)以20℃/h的速度降温至150℃，同时加入纳米氧化铝，继续冷却至室温，真空干燥，即得式(I)所示的聚合物和纳米氧化铝的复合物。

步骤(1)中，催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种。

步骤(1)中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为(1～1.2)∶ 1。

步骤(2)中，纳米氧化铝与式(I)所示的聚合物的摩尔比为(1～1.2)∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。

有益效果：本发明提供的保温隔热涂层材料保温隔热效果好，制备方法简单，采用高分子和纳米氧化铝复合，一方面膨胀性好，能够形成多孔的隔热结构，另一方面，纳米氧化铝具有很高的红外辐射反射率，进一步提高了保温隔热性能。

具体实施方式

下面对本发明作出进一步说明。

实施例1

保温隔热涂层材料的制备，步骤如下：

(1)在惰性气体的保护、375℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在乙二胺作用下反应10h，降温至250℃，即得式(I)所示的聚合物；其中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.1∶1；