[发明专利]一种耐高温防红外辐射衰减节能涂料

说明书

本发明公开了一种耐高温防红外辐射衰减节能涂料，由以下重量份的组分组成：钙铬离子掺杂LaAlO₃球形粉体10‑20份、金属氧化物红外辐射微粉10‑20份、碳化钛‑堇青石红外辐射微粉5‑10份、填料15‑25份、阻滞剂0.1‑0.2份、黏结剂30‑50份、溶剂10‑20份、分散剂0.15‑0.25份、偶联剂0.15‑0.35份和消泡剂0.05‑0.15份。本发明还公开了其制备方法，包括以下步骤：步骤一、配料；步骤二、高温处理；步骤三、高剪切分散；步骤四、涂料制备。本发明提供的节能涂料全波段红外辐射率在0.94~0.98之间，能够有效防止红外辐射衰减，长期使用无开裂、脱皮现象，热震稳定性高。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种耐高温防红外辐射衰减节能涂料。

背景技术

红外辐射涂料应用于各种工业炉窑及民用锅炉吸热表面，利用涂层对热辐射的高吸收率和高发射率原理，可提高炉窑衬体或锅炉管壁对炉膛火焰热量的吸收，改善炉膛热交换条件，增加热效率，同时对炉膛衬体材料具有良好的抗高温氧化的保护作用，延长炉窑和锅炉的使用寿命、减少维护工作量。此外，通过强化炉膛辐射传热，改善炉内热场的温度均匀性和受热体的加热质量，因而倍受人们的关注。

目前，节能涂料产品的制备大多选用微纳米粉体为原料，因为粉体粒径越小其比表面越大辐射率越高；或者选用多元掺杂体系物质为原料，提高晶体内部结构的复杂化进而提高材料的红外辐射率；但是大多辐射材料微纳米原料和多元化掺杂体系原料仍然存在辐射不高、波段分布不均的问题，使得其适用温度范围窄，节能效果不高。现有红外辐射节能涂料由于通常使用水玻璃、硅溶胶等黏结剂，使得涂料使用温度较低，结合强度较差，高温环境中，涂层内部容易产生热应力，使结合强度进一步变低，引起涂层剥落。此外，长期在高温下使用时都会存在晶体长大烧结收缩的问题，由此导致晶体的活性降低从而使涂层的红外辐射率逐渐衰减，而当涂层在高温收缩到一定程度时会出现开裂、脱皮现象进而影响涂层的使用效果。如果既能保证涂层具有高的辐射率，又能长时间高温使用晶体不长大或只有轻微长大，涂层不收缩或者收缩较小，将有效防止涂层的红外辐射率的衰减，避免长期高温涂层出现开裂、剥落，大幅提高涂层的使用寿命，提高炉窑的节能效率和延长维护周期。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高温下晶体活性高、结合强度高、涂层收缩率小的耐高温防红外辐射衰减节能涂料。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种耐高温防红外辐射衰减节能涂料，由以下重量份的组分组成：钙铬离子掺杂LaAlO₃球形粉体10-20份、金属氧化物红外辐射微粉10-20份、碳化钛-堇青石红外辐射微粉5-10份、填料15-25份、阻滞剂0.1-0.2份、黏结剂30-50份、溶剂10-20份、分散剂0.15-0.25份、偶联剂0.15-0.35份和消泡剂0.05-0.15份。

进一步地，所述钙铬离子掺杂LaAlO₃球形粉体的制备方法为：将亚微米原料La₂O₃、CaO、Cr₂O₃、AlO₃按照La_1-xCa_xCr_yAl_1-yO₃(x＝0.1,0.2；y＝0.15,0.3,0.5)化学计量配比进行混合，加入聚乙烯醇，PAA-NH4、正丁醇，再加入适量的水，以原料：水＝1:1比例球磨2h，采用喷雾造粒机制备得到球形粉体，80℃烘箱干燥后送入火焰喷涂机，粉体受热熔融后直接喷射到水中急速冷却，将沉淀到底部的球形粉体过筛清洗并干燥，即得Ca²⁺、Cr³⁺掺杂LaAlO₃球形粉体。

进一步地，所述金属氧化物红外辐射微粉的制备方法为：