一种具有超疏水隔热水性浆料材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种制备方法，特别是涉及应用于浆料制备领域的一种具有超疏水隔热水性浆料材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着工业的进步和发展，大型工业设备的输水管道表面凝露问题日渐凸显。尤其在地处南方空气潮湿地区，因空气中水汽的凝结不仅出现严重的管道表面滴水问题，管道腐蚀问题更为严重。目前，在管道上应用的传统的隔热材料泡沫、海绵、环氧树脂等应用广泛，虽然能暂时解决表面滴水问题，但以长远使用效果来看，水滴会在传统隔热材料内壁与管道间形成存水，使管道的腐蚀更为严重，防滴水效果和防腐效果都达不到使用要求。

2、申请号为cn202011226902.9的专利中公开了一种疏水性气凝胶水性浆料的制备方法和应用，使用表面活性剂使疏水性的气凝胶粉体分散于水中，再加入有机粘结剂和相关助剂制备了气凝胶水性浆料。

3、在上述专利中，由于所得到的水性浆料采用的是普通有机粘结剂，如乙烯醇、水性丙烯酸酯、水性聚氨酯等，因普通有机粘结剂具有一定的亲水性，容易在形成的气凝胶结构中吸附水汽，会使所制备的气凝胶浆料涂层的吸潮性能无法得到改善，从而导致隔热性能降低，进而无法达到使用要求。因此，我们提出一种具有超疏水隔热水性浆料材料及其制备方法。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是：现有水性浆料因使用普通有机粘结剂，容易在形成的气凝胶结构中吸附水汽，会使所制备的气凝胶浆料涂层的吸潮性能无法得到改善，从而导致隔热性能降低。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、按质量份计，将0.1份多功能助剂、0.6份分散剂、0.6份消泡剂、20份水、0.01份抗菌剂、4份钛白粉、2.3份云母粉、3份重钙、19份b、8份陶瓷空心微珠、37份a、5份c、121份醇酯、1份乙二醇按顺序依次加入反应釜内，在1500r/min的转速下搅拌3h，即可制得超疏水隔热水性浆料；

4、a为疏水含氟丙烯酸树脂，b为气凝胶悬浮液，c为超疏水粒子分散液。

5、在上述具有超疏水隔热水性浆料的制备方法中，采用含氟丙烯酸树脂作为粘合剂，不仅能降低浆料的吸潮性，还能提高浆料的隔热效果，解决了普通有机粘结剂会导致涂层的保温效果因吸附水汽而遭到破坏的问题。

6、作为本申请的进一步改进，a的制备方法包括以下步骤：

7、a1、向反应釜中加入1份十二烷基硫酸钠、0.5份aeo-9、10份去离子水，在45℃的条件下进行反应，并在30-35min内向反应釜中缓慢加入10份丙烯酸丁酯、l份丙烯酸，然后在500r/min的转速下搅拌15min，得到乳化液；

8、a2、向反应釜中加入0.3份碳酸氢钠、0.2份过硫酸铵、20份水、0.4份十二烷基硫酸钠、10份丙烯酸丁酯，升温至80℃并进行匀速搅拌，出现蓝光现象后，在2至3h内将10份甲基丙烯酸乙酯、11份丙烯酸丁酯、1份甲基丙烯酸十三氟辛酯、l份kh-570逐渐滴加至反应釜中，然后在200r/min的转速下搅拌15min，并在搅拌过程中向反应釜中补加l份过硫酸铵，得到种子溶液；

9、a3、将步骤a2中制得的种子溶液降温至50℃，并将三分之一量的步骤a1中制得的乳化液加入至种子溶液中，溶胀15min，然后升温至80℃，在1h内将剩余的乳化液逐渐滴入，滴入完毕后保温30min，然后升温至95℃并反应15min，然后降低温度至40℃以下，用氨水调节ph至7-8，反应完成后进行过滤，即可制得疏水含氟丙烯酸树脂，也就是a。

10、作为本申请的进一步改进，b的制备方法包括以下步骤：

11、b1、向反应釜中加入70份去离子水、3份分散润湿剂，在1500r/min的转速下搅拌10min，将转速降低至400r/min，并缓慢加入30份气凝胶粉，搅拌至粉体全部浸润，然后将转速升高至1500r/min并搅拌15min，即可制得气凝胶悬浮液，也就是b。

12、作为本申请的进一步改进，c的制备方法包括以下步骤：

13、c1、向反应釜中加入91.9份无水乙醇和5份纳米二氧化硅，以3000r/min的转速搅拌1h；

14、c2、向步骤c1中的反应釜中加入2份十三氟辛基三乙氧基硅烷，将反应温度设置为60℃，加入0.1份氨水，继续以3000r/min的转速搅拌1.5h；

15、c3、向步骤c2中的反应釜中加入1份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，继续以3000r/min的转速搅拌1h，即可制得超疏水粒子分散液，也就是c。

16、作为本申请的又一种改进，所述步骤a3中，可使用智能加料装置将乳化液加入至种子溶液中，智能加料装置包括储料桶，储料桶的顶端连通有投料管，储料桶的底端连通有出料管，出料管上设置有控出电磁阀，出料管的底端连通有连接筒，储料桶的顶端内壁上固定安装有液位传感器。

17、作为本申请的又一种改进的补充，连接筒的底端设置为开口状，智能加料装置还包括固定安装在储料桶外壁上的加料智控器，加料智控器上设置有触控面板、加料控制模块、参数设置模块，触控面板与加料控制模块、参数设置模块均电连接，参数设置模块与加料控制模块电连接，加料控制模块与控出电磁阀、液位传感器均电连接。

18、作为本申请的又一种改进的补充，连接筒的侧壁上连通设置有恒压导气管，恒压导气管设置为c字型，恒压导气管的另一端与储料桶的内部相连通，恒压导气管上设置有控导电磁阀，加料控制模块与控导电磁阀电连接，保证智能加料装置能顺利的完成乳化液的添加。

19、作为本申请的又一种改进的补充，投料管的顶端连通有投料斗，使得工作人员便于将乳化液倒入至储料桶中，投料管上设置有进料阀，倒入乳化液时，打开进料阀，倒入完毕就关闭进料阀，可减少热空气的流失，进而减少热量的流失。

20、综上所述，本申请中的超疏水隔热水性浆料，不仅具有优异的低热传导性能，还具有高孔隙率、低表观密度、高疏水性能的优点，同时，还具有高性能隔热效果及涂覆无漏点、形状稳定、不需要大面积空间封装的特点，本申请中的浆料，采用含氟丙烯酸树脂作为粘合剂，不仅能降低浆料的吸潮性，还能提高浆料的隔热效果，解决了普通有机粘结剂会导致涂层的保温效果因吸附水汽而遭到破坏的问题，进而可延长涂层的使用寿命，另外，由于在浆料体系中添加了超疏水粒子分散液，增强了涂层表面的疏水效果，减少了涂层表面粘接水珠的可能，从而使管道表面能长期保持干燥，进而解决了管道表面凝露滴水及因管道长期在潮湿环境导致腐蚀加速的问题，通过智能加料装置的设置，使得在制备疏水含氟丙烯酸树脂时，智能加料装置可按照要求自动、准确的将乳化液加入至种子溶液中，无需人工手动进行计量、添加，能够为工作人员省去很多麻烦的操作，不仅可节省人力、提高效率，还可提高添加物料时的精准性，进而提高生产质量。

技术特征：

1.一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述a的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a3中，第一次加入乳化液时，所加入的乳化液的量为总量的三分之一。

4.根据权利要求1所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述b的制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述c的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求2所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a3中，可使用智能加料装置将乳化液加入至种子溶液中，所述智能加料装置包括储料桶(101)，所述储料桶(101)的顶端连通有投料管(102)，所述储料桶(101)的底端连通有出料管(103)，所述出料管(103)上设置有控出电磁阀(104)，所述出料管(103)的底端连通有连接筒(105)，所述储料桶(101)的顶端内壁上固定安装有液位传感器(106)。

7.根据权利要求6所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述连接筒(105)的底端设置为开口状，所述智能加料装置还包括固定安装在储料桶(101)外壁上的加料智控器(002)，所述加料智控器(002)上设置有触控面板、加料控制模块、参数设置模块，所述触控面板与加料控制模块、参数设置模块均电连接，所述参数设置模块与加料控制模块电连接，所述加料控制模块与控出电磁阀(104)、液位传感器(106)均电连接。

8.根据权利要求7所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述连接筒(105)的侧壁上连通设置有恒压导气管(107)，所述恒压导气管(107)设置为c字型，所述恒压导气管(107)的另一端与储料桶(101)的内部相连通，所述恒压导气管(107)上设置有控导电磁阀(108)，所述加料控制模块与控导电磁阀(108)电连接。

9.根据权利要求6所述的一种具有超疏水隔热水性浆料材料的制备方法，其特征在于，所述投料管(102)的顶端连通有投料斗(109)，所述投料管(102)上设置有进料阀(110)。

技术总结本发明涉及应用于浆料制备领域的一种具有超疏水隔热水性浆料材料及其制备方法，本发明所制备的超疏水隔热水性浆料，不仅具有优异的低热传导性能，还具有高孔隙率、低表观密度、高疏水性能的优点，本发明采用含氟丙烯酸树脂作为粘合剂，不仅能降低浆料的吸潮性，还能提高浆料的隔热效果，解决了普通有机粘结剂会导致涂层的保温效果因吸附水汽而遭到破坏的问题，进而可延长涂层的使用寿命，另外，由于在浆料体系中添加了超疏水粒子分散液，增强了涂层表面的疏水效果，减少了涂层表面粘接水珠的可能，从而使管道表面能长期保持干燥，进而解决了管道表面凝露滴水及因管道长期在潮湿环境导致腐蚀加速的问题。技术研发人员：项兴华,胡志明,雷怡俊,王澜竟,肖鹏飞,朱郑和,褚剑锋,束炳芳受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司紧水滩水力发电厂技术研发日：技术公布日：2024/6/23