專利名稱：一種復合絕熱材料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)及民用復合絕熱材料的生產(chǎn)方法。更具體地說，本發(fā)明是關(guān)于一種常溫快速固化的鋁、鎂質(zhì)硅酸鈣復合絕熱涂料及其型材的生產(chǎn)方法。
保溫涂料因其施工方法簡單、用量少、對異型部位應用適應性好、保溫層整體封閉性好、外形美觀等一系列優(yōu)點受到保溫工程用戶的歡迎。但是，傳統(tǒng)保溫涂料固化速度慢，施工周期長，使其應用受到限制。尤其是新裝設備及秋冬季熱力設備檢修保溫時，冷態(tài)施工，一般保溫涂料要等一層自然干燥后才能進行下一層涂抹。涂層間隔時間至少在一周以上。由于多層涂抹才能達到使用厚度，因而整個施工時間很難滿足工期要求。很多工程因此而不得不改用別的材料。長期以來，固化速度慢的問題一直是影響保溫涂料冷態(tài)應用的難題。另外，一般保溫涂料耐水性差，遇水軟化甚至溶解。特別是在漫長的涂抹施工過程中，遇到天雨，保溫層破壞或者脫落，造成損失。同時，一般保溫涂料密度較大，氣孔率低，且難以調(diào)整，影響其絕熱能力。
硅酸鈣保溫材料以結(jié)構(gòu)均勻，性能穩(wěn)定而著稱。但傳統(tǒng)的硅酸鈣保溫材料只能在高溫高壓的蒸養(yǎng)條件下才能生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝復雜，生產(chǎn)線投資較大。其產(chǎn)品只能生產(chǎn)型材，規(guī)格繁雜且難以應用于異型部位。在運輸、裝卸、施工過程中破損率大，浪費嚴重。
為了克服一般保溫涂料固化速度慢，冷態(tài)施工困難的缺點，發(fā)揮保溫涂料及硅酸鈣材料的優(yōu)點，研究了本發(fā)明的復合絕熱材料。
與一般保溫涂料不同的是，本發(fā)明的復合絕熱材料以甲、乙雙組分狀態(tài)存在。甲組分呈類似于傳統(tǒng)保溫涂料的糊狀，乙組分呈干粉狀，使用前進行混合。
生產(chǎn)甲組分的原材料除了增強纖維(如石棉、海泡石、水鎂石等)、水、分散劑(如快速滲透劑T、三乙基月桂氯化胺等)、粘合劑(如聚乙烯醇、白乳膠及磷酸鹽或硅酸鹽粘合劑等)、增稠劑(如羧甲基纖維素、膨潤土等)、輕質(zhì)填料(如膨脹珍珠巖、硅藻土、膨脹蛭石)等傳統(tǒng)保溫涂料所共有的成分外，還有促進劑及早強劑。
促進劑是復合絕熱材料的雙組分反應中加速鋁鎂質(zhì)硅酸鈣材料生成的物質(zhì)。常用的有鋁酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈉等。用量一般為纖維及填料重量的1～4％。
早強劑是硅質(zhì)與鈣質(zhì)材料反應中起催化劑作用、能提高復合絕熱材料雙組分反應后的早期強度的物質(zhì)。常用的是60份硫酸鈉與1份三乙醇胺的混合物。用量一般為纖維及填料重量的1～5％。
甲組分材料的生產(chǎn)方法是先按照傳統(tǒng)保溫涂料的生產(chǎn)方法，將水、增強纖維、分散劑、粘合劑、增稠劑、輕質(zhì)填料等原材料在打漿機或攪拌機中攪拌成糊狀，再加入促進劑及早強劑，混合均勻。也可以在添加粘合劑的同時加入促進劑及早強劑，再與其它原料一起制成糊狀體。
加入促進劑及早強劑后，糊狀體的粘度及儲存穩(wěn)定性不受影響，長期密封放置，不分層，不離析，不固化。
生產(chǎn)乙組分的原料有引發(fā)劑、固化劑及發(fā)泡劑等。
引發(fā)劑是激發(fā)增強纖維及輕質(zhì)填料等硅酸鹽材料的表面活性、導致體系內(nèi)活性硅質(zhì)材料成分增加的物質(zhì)，也是促使發(fā)泡劑遇水后低溫分解的材料。常用的引發(fā)劑有過氧化鈣、過氧化鋅、過氧化鎂等。用量一般為固化劑用量的0.5～1.0％。
固化劑為活性鈣質(zhì)材料。例如礦渣、石灰、電石等。要求其粒度為一100目，用量為纖維及填料重量的0.2～0.6倍。
發(fā)泡劑是調(diào)節(jié)復合絕熱材料密度及氣孔率的材料。常用的有偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉、電石等。其中電石必須經(jīng)過脂肪酸及其鹽包覆，以推遲其遇水分解時間。發(fā)泡劑用量一般為固化劑量的0～10％。
乙組分材料由固化劑、引發(fā)劑與發(fā)泡劑等混合均勻而得。混合可以采用球磨機、錐型混合機、高速捏合機等任意一種干粉研磨或混料沒備來完成?；旌虾蠓忾]保存。
復合絕熱材料甲、乙組分的混合作業(yè)一般在保溫施工現(xiàn)場進行?；旌显O備可以采用轉(zhuǎn)速較低的攪拌設備。常用的有砂漿攪拌機、膠砂混合機、拌和機等。攪拌時間10～20分鐘即可。攪拌均勻后立即使用，1小時內(nèi)用完。也可以按比例取少量甲、乙組分材料，手工拌合均勻，現(xiàn)拌現(xiàn)用。
復合絕熱材料的雙組分混合后，體系內(nèi)的活性硅質(zhì)材料與活性鈣質(zhì)材料在促進劑、早強劑等的作用下，很快反應，生成粘度極好的膏狀體。其涂抹施工厚度可以達到1cm厚，不流淌，不下滑。膏狀體在1～4小時之內(nèi)自然凝固變硬。凝固后，即可滿足第二次涂抹施工的強度要求。涂層具有很好的耐水性，遇水不軟化，不溶解。與一般保溫涂料相比，耐水性顯著提高，固化時間和施工周期大大縮短。
快速固化的特點，使得復合絕熱材料不僅可以作為涂抹材料使用，也便于予制成各種型材。一般保溫涂料予制型材必須經(jīng)過長時間加熱干燥后才能脫模。本發(fā)明的復合絕熱材料澆注于模具中在常溫下快速固化后即可脫模，模具利用率及生產(chǎn)效率大大提高。
添加發(fā)泡劑的材料在混合均勻、涂抹或注模后10分鐘～1小時內(nèi)，可以象聚氨酯材料一樣現(xiàn)場發(fā)泡。發(fā)泡后體積膨脹到厚來體積的1.2～1.5倍左右。一般不添加發(fā)泡劑的材料，干密度為190～220Kg/M3，添加發(fā)泡劑后，干密度可以控制在150～190Kg/M3之間。
復合絕熱材料的化學成分百分含量的一般范圍如下(％)Sio2CaOMgO Al2O3Fe2O3+FeO Na2O K2O49～60 19～22 4～166～8 1～2 3～4 1～2材料的其他物理性能指標如下名稱指標濕密度 700～950Kg/M3導熱系數(shù)0.05～0.08W/M·K線干縮率＜5％最高使用溫度700℃實施例.1將100重量份水、0.25份白乳膠、0.6份鋁酸鈉、0.25份早強劑投入錨式攪拌機中，攪拌5分鐘后，加入5-60級茫崖石棉2.5份、快速滲透劑T0.5份，攪拌30分鐘，添加羧甲基纖維素0.25份、硅藻土粉10份、膨脹珍珠巖粒5份，再攪拌10分鐘，得到復合絕熱材料的甲組分。
將干燥的高爐水淬礦渣粉10份與過氧化鋅0.05份在球磨機中混合20分鐘，得到復合絕熱材料的乙組分。
將甲組分與乙組分在膠砂混合機中混合20分鐘，得到一種粘稠的絕熱涂料。
此涂料粘力好，涂抹在垂直及水平光面鋼管上，厚度1cm，不滴流，不下滑，不脫落。室溫下2小時初凝(不粘手)，3小時變硬，可進行第二次涂抹。澆注在塑料模具內(nèi)，3小時可脫模。經(jīng)測定，試樣濕密度894Kg/M3，干密度193Kg/M3，線干縮率4.0％，導熱系數(shù)0.061W/M·K，抗壓強度0.55MPa，最高使用溫度700℃。試樣浸于常溫水中一周，不軟化，不下沉。
實施例2將例1中的鋁酸鈉改為0.25份碳酸鈉，早強劑用量改為0.7份，茫崖石棉改為四川石棉，礦渣改為硬脂酸鈣包覆的電石粉7份，過氧化鋅改為過氧化鎂，其余不變。
此涂料在涂抹及注模后，20分鐘開始發(fā)泡，60分鐘發(fā)泡結(jié)束。2小時初凝，3小時變硬。試樣干密度158Kg/M3，線干縮率1.0％，導熱系數(shù)0.057W/M·K，使用溫度及耐水性同例1樣。
實施例3將例1中鋁酸鈉改為碳酸鉀，石棉改為海泡石纖維，快速滲透劑T改為三乙基月桂氯化胺，礦渣改為5份石灰粉，過氧化鋅改為過氧化鈣，其余不變。
此涂料1小時初凝，2小時變硬。濕密度920Kg/M3，干密度214Kg/M3，線干縮率3.0％，導熱系數(shù)0.069W/M·K，抗壓強度0.37MPa，其他性能同例1樣。
比較例將例1中茫崖石棉改為祁連石棉，填料中增加膨潤土粉5份，取消乙組分及甲組分中的鋁酸鈉和早強劑。
涂料粘度稠度均較好。但在涂抹及注模后，室溫下2天仍粘手，5天后表面雖不粘手，內(nèi)部仍軟，不能進行第二次涂抹施工。干燥后線收縮率6.0％，干密度208Kg/M3，導熱系數(shù)0.067W/M·K，抗壓強度0.31MPa，最高使用溫度700℃。試塊浸于水中變軟，逐漸溶解破壞。
權(quán)利要求
1.一個組分中含有促進劑及早強劑，另一組分中含有固化劑和引發(fā)劑，混合后，由于成分中活性硅質(zhì)材料與活性鈣質(zhì)材料在常溫常壓下反應，并與其他成分結(jié)合，生成鋁鎂質(zhì)硅酸鈣復合材料而自然固化的雙組分絕熱涂料及其型材的生產(chǎn)方法。
2.由第1項方法生產(chǎn)的、可以在涂抹或注模后1～4小時之內(nèi)固化的絕熱涂料及其型材。
3.一個組分中含有發(fā)泡劑和引發(fā)劑，混合后各成分在常溫常壓下反應，使發(fā)泡劑分解導致膏狀體發(fā)泡的雙組分絕熱涂料及其型材的生產(chǎn)方法。
4.由第3項方法生產(chǎn)的、可以在涂抹或注模后10分鐘～1小時之內(nèi)發(fā)泡的絕熱涂料及其型材。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙組分快速固化復合絕熱涂料及其型材的生產(chǎn)方法。復合絕熱涂料一個組分中含有促進劑及早強劑，另一個組分中含有固化劑、引發(fā)劑和發(fā)泡劑。涂料涂抹施工或注模后可在常溫下1～4小時之內(nèi)固化，還可在10分鐘～1小時之內(nèi)現(xiàn)場發(fā)泡。產(chǎn)品具有很好的耐水性。干密度150～220kg/m
文檔編號C09D5/18GK1145887SQ9511374
公開日1997年3月26日 申請日期1995年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月19日
發(fā)明者劉開平 申請人:劉開平