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工业带温设备用水性隔热涂料的制备及性能研究

来源:未知 作者:admin 时间:2019-04-14 点击:
导读:以水性硅丙树脂为主体树脂,以空心玻璃微珠为隔热填料,配合着色颜料、填料以及助剂,制备了工业带温设备用水性隔热涂料。研究了主体树脂、隔热填料类型与添加量以及施工方式对涂料性能的影响。试验结果表明:当空心玻璃微珠G-2 添加量为配方量的15% 时,涂料
工业带温设备用水性隔热涂料的制备及性能研究
杨红涛1,周如东2,3,郭亮亮2,3
(1. 中航飞机股份有限公司,陕西西安 710089 ;2. 中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州 213016 ;3. 中海油常州环保涂料有限公司,江苏常州 213014)

0 引言
工业带温设备大多采用包裹型隔热系统进行隔热保温,该隔热系统通常由防腐涂层、隔热材料、打包带以及铝箔反射层组成,见图1。然而,包裹型隔热系统在实际使用过程中存在诸多问题:(1)整体导热系数偏高,达到理想的隔热效果所需隔热层厚度较厚;(2)隔热材料易吸潮,一旦吸水则失去隔热能力,同时会加速设备腐蚀;(3)隔热材料之间存在接缝,易产生热桥;(4)异形带温设备的包裹工艺复杂,隔热效果差;(5)检修繁琐,需要拆除隔热材料、打包带以及铝箔反射层;(6)隔热材料含石棉、苯等致癌物,不利于人体健康;(7)原材料与施工成本均偏高。为克服包裹型隔热系统的缺点,目前已有设备制造商采用在设备表面涂覆隔热涂料的方法来进行隔热保温。但是,涂料的环保性能、隔热性能、贮存稳定性以及施工性能等仍有待进一步提高。
传统保温隔热系统的结构示意图
本研究以水性硅丙树脂为主体树脂,以空心玻璃微珠为隔热填料,配合着色颜料、填料以及助剂,制备了工业带温设备用水性隔热涂料。重点考察了主体树脂、隔热填料类型与添加量以及施工方式等对涂料性能的影响。
 
1 试验部分
1.1 原材料
水性纯丙树脂、水性苯丙树脂、水性硅丙树脂,工业级,中海油常州环保涂料有限公司;空心玻璃微珠(G-1~G-4),工业级,进口;纤维素、分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、增稠剂,工业级,市售。
1.2 主要仪器设备
BF-400 高速分散机,安徽博进化工机械有限公司;DHG-9070A 台式电热恒温鼓风干燥箱,上海笃特科学仪器有限公司;DRL- Ⅱ导热系数测定仪,武汉格莱莫检测设备有限公司;LEO 1530 VP 扫描电子显微镜,日本HITACHI 公司;HC-8000 万能材料试验机,苏州华川检测仪器有限公司;TES-1310 接触式测温仪,台湾泰仕电子工业股份有限公司。
1.3 试样的制备
1.3.1 涂料的制备
水性隔热涂料的基本配方见表1。
水性隔热涂料的基本配方
制备工艺:按配方量将组分1~5 加入到合适的容器中,于1 000~1 500 r/min 下高速搅拌40~60 min后,加入组分6~8 混合均匀,然后在300~500 r/min下慢速搅拌并逐步加入组分9,搅拌均匀,最后加入组分10,调整至合适的黏度。
1.3.2 试样的制备
将制备好的水性隔热涂料涂覆于四氟乙烯板表面,低温固化,干燥后将其取下,制成规定尺寸的薄圆片试样。测试前,将试样置于105 ℃电热恒温鼓风干燥箱处理24 h,然后放在干燥器中冷却至室温。
1.4 性能测试
导热系数:按照GB/T 10295—2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》进行测试;粘结强度和伸长率:按照HG/T 4567—2013《建筑用弹性中涂漆》进行测试;热贮存稳定性:按照GB/T 6753.3—1986《涂料贮存稳定性试验方法》进行测试。

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