【CN109988440A】一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法【专利】
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4 .根据权利要求2所述的涂层，其特征在于，所述底涂浆料中，各成分及重量份如下：硅 酸钾55～70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5～8 .5份、氧化钇0 .5～1份、分散剂0 .05～0 .08份、消泡剂0 .05～0 .08份和增稠剂0 .15 ～0 .3份。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910073327 .4
(22)申请日 2019 .01 .25
(71)申请人 长兴鸿鹄耐磨材料有限公司 地址 313100 浙江省湖州市长兴县煤山镇 工业园区
(72)发明人 张国平
(74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246
3 .根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，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。
8 .根据权利要求1-7任一项所述的涂层，其特征在于，所述底涂浆料中： 所述硅酸钾的模数为3 .1～4 .8，SiO2含量16～23％，固含量20～35％； 所述钛酸钾纤维的长径比为100:1～200:1； 其余各填料的粒径为0 .2～5μm的粉体。 9 .根据权利要求1-7任一项所述的涂层，其特征在于，所述面涂浆料中： 所述锆溶胶浓度为15～30％，优选粒径为10nm，浓度为20％，pH＝5； 所述硼酸铝晶须的长径比为150:1～200:1； 其余各填料的粒径为0 .2～5μm的粉体。 10 .权利要求1-9任一项所述的涂层涂覆在金属表面的应用。
( 57 )摘要 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。
代理人 韩燕燕
(51)Int .Cl . C09D 1/02(2006 .01) C09D 5/08(2006 .01) C09D 7/61(2018 .01) C09D 1/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109988440 A (43)申请公布日 2019.07.09
( 54 )发明 名称 一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法
2
CN 109988440 A
说 明 书
1/7 页
一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法
技术领域 [0001] 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 [0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。
2 .根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，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。
6 .根据权利要求3所述的涂层，其特征在于，所述面涂浆料中，各成分及重量份如下：锆 溶胶57～60份、硼酸铝晶须8～10份、硫酸钡3～9份、氧化铝3～11份、碳化硅5～9份、氮化硅 5～10份、氧化铈0 .5～1份、分散剂0 .05～0 .08份、消泡剂0 .05～0 .09份和增稠剂0 .15～0 .3 份。
5 .根据权利要求4所述的涂层，其特征在于，所述底涂浆料中，各成分及重量份如下：硅 酸钾60～65份、钛酸钾纤维6～10份、高岭土8～10份、氧化铝6～10份、云母粉5～7份、二氧 化硅5～Βιβλιοθήκη Baidu份、氧化钇1份、分散剂0 .06～0 .08份、消泡剂0 .07～0 .08份和增稠剂0 .15～0 .2 份。
7 .根据权利要求6所述的涂层，其特征在于，所述面涂浆料中，各成分及重量份如下：锆 溶胶57～58份、硼酸铝晶须8～10份、硫酸钡7～9份、氧化铝10～11份、碳化硅5～9份、氮化 硅5～9份、氧化铈1份、分散剂0 .06～0 .08份、消泡剂0 .07～0 .09份和增稠剂0 .15～0 .2份。
权利要求书1页 说明书7页
CN 109988440 A
CN 109988440 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种耐高温防腐耐磨涂层，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100～200μ m。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910073327 .4
(22)申请日 2019 .01 .25
(71)申请人 长兴鸿鹄耐磨材料有限公司 地址 313100 浙江省湖州市长兴县煤山镇 工业园区
(72)发明人 张国平
(74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246
3 .根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，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。
8 .根据权利要求1-7任一项所述的涂层，其特征在于，所述底涂浆料中： 所述硅酸钾的模数为3 .1～4 .8，SiO2含量16～23％，固含量20～35％； 所述钛酸钾纤维的长径比为100:1～200:1； 其余各填料的粒径为0 .2～5μm的粉体。 9 .根据权利要求1-7任一项所述的涂层，其特征在于，所述面涂浆料中： 所述锆溶胶浓度为15～30％，优选粒径为10nm，浓度为20％，pH＝5； 所述硼酸铝晶须的长径比为150:1～200:1； 其余各填料的粒径为0 .2～5μm的粉体。 10 .权利要求1-9任一项所述的涂层涂覆在金属表面的应用。
( 57 )摘要 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。
代理人 韩燕燕
(51)Int .Cl . C09D 1/02(2006 .01) C09D 5/08(2006 .01) C09D 7/61(2018 .01) C09D 1/00(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109988440 A (43)申请公布日 2019.07.09
( 54 )发明 名称 一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法
2
CN 109988440 A
说 明 书
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一种耐高温防腐耐磨涂层及其制备方法
技术领域 [0001] 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 [0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。
2 .根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，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。
6 .根据权利要求3所述的涂层，其特征在于，所述面涂浆料中，各成分及重量份如下：锆 溶胶57～60份、硼酸铝晶须8～10份、硫酸钡3～9份、氧化铝3～11份、碳化硅5～9份、氮化硅 5～10份、氧化铈0 .5～1份、分散剂0 .05～0 .08份、消泡剂0 .05～0 .09份和增稠剂0 .15～0 .3 份。
5 .根据权利要求4所述的涂层，其特征在于，所述底涂浆料中，各成分及重量份如下：硅 酸钾60～65份、钛酸钾纤维6～10份、高岭土8～10份、氧化铝6～10份、云母粉5～7份、二氧 化硅5～Βιβλιοθήκη Baidu份、氧化钇1份、分散剂0 .06～0 .08份、消泡剂0 .07～0 .08份和增稠剂0 .15～0 .2 份。
7 .根据权利要求6所述的涂层，其特征在于，所述面涂浆料中，各成分及重量份如下：锆 溶胶57～58份、硼酸铝晶须8～10份、硫酸钡7～9份、氧化铝10～11份、碳化硅5～9份、氮化 硅5～9份、氧化铈1份、分散剂0 .06～0 .08份、消泡剂0 .07～0 .09份和增稠剂0 .15～0 .2份。
权利要求书1页 说明书7页
CN 109988440 A
CN 109988440 A
权 利 要 求 书
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1 .一种耐高温防腐耐磨涂层，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100～200μ m。