[发明专利]一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法。所述涂层其由底涂和面涂组成，其中底涂浆料由硅酸钾、钛酸钾纤维、高岭土、氧化铝、云母粉、二氧化硅、氧化钇、分散剂、消泡剂以及增稠剂组成；面涂浆料由锆溶胶、硼酸铝晶须、硫酸钡、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铈、分散剂、消泡剂以及增稠剂组成，底涂涂覆在金属上面，厚度为100～300μm，面涂涂覆在底涂上面，厚度为100～200μm。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法。

背景技术

随着工业技术的发展，金属基材工程设备及构件的腐蚀日益突出，尤其是具有粉料冲刷的高温腐蚀。为了保护金属基材免受腐蚀损耗，高温防腐涂层技术得到迅速发展。

高温防腐涂料从分子组成上来说可分为三大类，有机耐高温防腐涂料、无机耐高温防腐涂料和有机-无机复合耐高温防腐涂料。有机耐高温防腐涂料品种繁多，包括杂环聚合物如聚酰亚胺类、聚酰胺酰亚胺类、杂链聚合物如聚醚砜类、聚苯硫醚类等和元素有机聚合物如有机硅类、有机氟类和有机钛类等。无机耐高温防腐涂料包括水玻璃基无机涂料、硅溶胶涂料，其中前者为碱金属硅酸盐，后者是以二氧化硅胶体的水分散液为成膜物质。

目前，工作温度超过300℃的金属防腐涂料产品主要是无机类防腐涂料，其中应用最广的是硅酸盐耐高温防腐涂料，尤其是硅酸钾作为粘结剂的高温金属防腐涂料。

但在实际应用过程中，单一使用硅酸钾作为防腐涂层粘结剂，尤其是高温环境下，存在许多缺陷。首先，防腐性能差，单一硅酸钾防腐涂层在高温固化后会形成网络孔道，腐蚀性介质会沿这些孔道进入到基材底部，从而腐蚀基材。其次，抗热震性能差，单一硅酸钾防腐涂层在高温环境下容易开裂。第三，耐磨性差，在高温环境下，单一硅酸钾防腐涂层的耐磨性能会有所下降，在具有粉料磨损的腐蚀环境下，很容易被磨损掉而失去防腐效果。同时，还有在高温条件下易黄变，涂层弹性容易老化的问题。

针对以上这些问题，常常通过加入树脂来解决，但加入树脂之后的硅酸钾防腐涂层耐高温性能变差(树脂耐温不高)，很难在高温环境下持续使用，研究人员给出相关配方如201310585452.6，公开号为CN103602107 A，配方具体为硅酸钾56～65份、硅溶胶9～16份，水9～13份，硅酸锂2～3份，偶联剂2～3份，乳液8～13份，助剂0.03～0.04份，稳定剂0.5～0.8份。最终所得涂层具有优良的耐腐蚀性、柔韧性、高硬度和耐磨性。但由于树脂的耐温性较差，因此，该涂层在高温领域难以实现其防腐功能。

基于上述问题，本发明提供了一种新的耐高温防腐耐磨涂层。

发明内容

本发明通过在金属基材表面制备耐高温防腐耐磨涂层，一方面可以在高温环境下保护基材避免氧气、氯气、氯化氢、硫化氢以及碱金属盐的腐蚀；另一方面，本发明在金属基材表面形成的耐高温防腐耐磨涂层可以大幅提高金属基材耐磨损能力，延长基材使用寿命。

本发明的第一发明目的是提供耐高温防腐耐磨涂层，其由底涂浆料和面涂浆料组成，其中底涂浆料由硅酸钾、钛酸钾纤维、高岭土、氧化铝、云母粉、二氧化硅、氧化钇、分散剂、消泡剂以及增稠剂组成；面涂浆料由锆溶胶、硼酸铝晶须、硫酸钡、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铈、分散剂、消泡剂以及增稠剂组成，底涂涂覆在金属上面厚度为100～300μm，面涂涂覆在底涂上面，厚度为100～200μm。

所述底涂浆料中，各成分及重量份如下：硅酸钾50～70份、钛酸钾纤维5～10份、高岭土3～10份、氧化铝3～12份、云母粉5～10份、二氧化硅5～10份、氧化钇0.5～1份、分散剂0.05～0.1份、消泡剂0.05～0.1份和增稠剂0.1～0.3份。

所述面涂浆料中，各成分及重量份如下：锆溶胶50～60份、硼酸铝晶须5～10份、硫酸钡3～10份、氧化铝3～12份、碳化硅5～10份、氮化硅5～10份、氧化铈0.5～1份、分散剂0.05～0.1份、消泡剂0.05～0.1份和增稠剂0.1～0.3份。