新型無收縮復合硅酸鹽保溫涂料的研制

中國石油大學（華東）

新型無收縮復合硅酸鹽保溫涂料的研制

宋玉田 陳海陽中國石油大學（華東）

無收縮復合硅酸鹽保溫材料具有原料易得、成本低廉、低密度、高絕熱、異型設備涂抹方便、現場無粉塵、干燥過程中收縮率幾乎為零等優點，是一種新型的絕熱保溫材料。通過對該保溫涂料所用原材料及生產工藝進行分析，確定了一種原料成本低且使用方便、生產工藝簡單易行以及產品性能較好的保溫涂料的生產方法。該涂料的原材料成本為700～800元/噸，市場售價1500～1800元/噸，設備投資小，故非常適合于小型企業開發生產或保溫涂料大型用戶自行生產。

復合硅酸鹽；無收縮；保溫材料

為滿足工程及維修需要，中國石油大學（華東）勝華煉油廠成立了復合硅酸鹽保溫材料項目組，經過為期兩年的研究與開發，成功研制了新型無收縮復合硅酸鹽保溫材料。無收縮復合硅酸鹽保溫材料具有原料易得、成本低廉、低密度、高絕熱、異型設備涂抹方便、現場無粉塵、干燥過程中收縮率幾乎為零等優點，是一種新型的絕熱保溫材料。在該廠2×5000m3原油罐，15×104t/a催化裂化裝置改造及日常裝置維修中應用，取得了良好的經濟效益和社會效益。

1 主要原材料

為使保溫材料具有良好的保溫性能，同時具有無收縮、價廉、易施工等優點，在研究中篩選了以下8類材料：

（1）纖維材料。經研究、試驗、論證，最終選用了4種纖維材料，即祁連棉、硅酸鋁棉、海泡石、離心玻璃棉。約占3%～10%。祁連棉、硅酸鋁棉、離心玻璃棉經充分松解后，成為大長徑比、較高強度單絲狀態，經機械充分攪拌后，在漿體中呈三維亂向分布，對于結構形成極為有利。水平分布的纖維使涂層具有良好的抗壓效果，而垂直或傾斜纖維在吸附劑（海泡石）和粘結劑的作用下，使該結構成為一個整體，具有良好的穩定性。

（2）輕質骨料。為降低密度、填充、保溫，加入膨脹珍珠巖、漂珠等無機礦物材料。約占7%～25%。

（3）滲透劑（KT）。加入滲透劑有助于纖維的松解及漿體的形成，縮短浸泡時間。

（4）粘結劑。為了漿體的形成，增加涂層的強度，提高彈性，通常加入粘結劑。主要為聚丙稀酰胺、水玻璃等。

（5）抗收縮劑。目前采用的是北京建筑科學研究院產的無收縮粘結劑，使用后可使收縮率降至近0。

（6）增稠劑。為增加涂料稠度，改善涂料的觸變性和保水性，添加了石灰膏或滑石粉等。

（7）發泡劑。在漿體中引進大量氣泡，有助于降低材料的導熱系數。本試驗采用高速機械攪拌發泡。

（8）水。采用自來水，pH值約等于7，用量約為60%～75%。

2 生產工藝

根據所用原材料的特性，經過多次試驗，確定了如圖1所示的工藝流程。各種原材料均按規定比例進行計量。

圖1 生產工藝流程

3 產品性能

中國石油大學（華東）測試中心（具有國家頒發的計量認證證書）和東營市工程質量監督站對產品進行了性能測試，其各項指標見表1。

表1 保溫涂料技術性能指標

該保溫涂料的施工方法與常見保溫涂料的施工方法相同，采用涂抹的方法。根據《設備及管道保溫技術通則（GB4272—92）》標準的規定，該涂料的保溫效果要達到要求，其涂層設計厚度通常僅需按《設備及管道保溫設計導則（GB8175—87）》所規定的其他保溫材料厚度的4/5左右。為了加快施工速度，最好在設備處于熱態時施工。在涂料的表層可以刷上一層適當顏色的防水涂料，既可延長涂料的使用壽命，又可美化環境。從該涂料在勝華煉油廠的塔器上使用來看，在表層溫度為150℃的塔器涂上22mm厚的保溫涂料，涂層表面溫度為35℃。由于該保溫涂料的使用，減少了耗熱量，大幅度地提高了生產效率和經濟效益。

4 結語

（1）通過對該保溫涂料所用原材料及生產工藝進行分析，確定了一種原料成本低且使用方便、生產工藝簡單易行以及產品性能較好的保溫涂料的生產方法。

（2）因材料中使用聚丙稀酰胺，所以涂料呈堿性，對鐵等金屬具有極強的腐蝕性，以后應尋找新型粘結劑代替聚丙稀酰胺。

（3）保溫涂料作為一種特殊保溫材料，用于異型管道及設備的保溫比其他類型的保溫材料施工方便。但其本身尚存在一些局限性，如冷態施工周期長、保冷效果差等。所以，如何提高保溫涂料的各種性能，擴展其應用范圍，制訂統一的生產及使用標準，還需要進一步的深入研究。

（4）該涂料的原材料成本為700～800元/噸，市場售價1500～1800元/噸，設備投資小，故非常適合于小型企業開發生產或保溫涂料大型用戶自行生產。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.010