一种耐高温标号涂料及其制备和使用方法与流程

本发明涉及涂料领域，更具体地说，涉及耐高温标号涂料。

背景技术：

1、离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动充满铸型和形成铸件的技术和方法。由于离心运动使液体金属在径向能很好地充满铸型并形成铸件的自由表面；不用型芯能获得圆柱形的内孔；有助于液体金属中气体和夹杂物的排除；影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物理性能。

2、在离心铸造中，为了对不同批次成型的球磨铸管在高温状态下进行标注，当铸管从离心浇铸机上脱离后，需要立即对红热状态下的铸管喷涂一种可热态喷涂、耐高温且能够良好附着在管件表面的高温标号涂料，用于后序的自动扫码识别。

3、球磨铸管本身的粗糙度相比钢材较差，因此球磨铸管用高温标号涂料相比高温钢件标号涂料，对涂料的附着力有更高的要求，加之球磨铸管用高温标号涂料需要在高温红热状态下喷涂，且要经过后续的高温保温热处理，还要经过后续的水流冲刷冷却工序，在整个过程中，必须保证涂料的印记清晰，以便能够被扫码机器准确无误地识别，因此对涂料的热喷涂性能、高温附着性能、急冷附着性能具有非常高的要求，当前传统的高温标号涂料达不到要求。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题，提出一种耐高温标号涂料及其制备和使用方法，解决当前传统高温标号涂料存在的热喷涂性能差、高温附着性及急冷附着性不足的问题，从而实现离心铸管件的高温标识和后序识别。本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

2、一方面，本发明的目的在于提供一种耐高温标号涂料，按重量份，包括以下组分和含量：

3、100份 耐高温填料；

4、1～20份 纳米无机成膜物；

5、0.01～5份高残炭树脂；

6、0.01～1份乳化剂；

7、20～80份去离子水；

8、其中，所述耐高温填料包括耐高温填料i和耐高温填料填料ⅱ，所述耐高温填料ⅰ和耐高温填料ⅱ的重量比例为1：0.1～10；

9、所述耐高温填料i包括氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、水合硼酸锌中的一种或几种；

10、耐高温填料ⅱ包括电熔白刚玉粉、高纯氧化铝粉、镁铝尖晶石粉、氮化绷中的一种或几种。

11、进一步的，所述耐高温填料的颗粒数目在800目以上。

12、优选的，所述耐高温填料的颗粒数目在1000目以上。

13、进一步的，所述耐高温填料ⅰ在300℃以上发生失水反应。

14、进一步的，所述耐高温填料ⅱ的固相烧结温度在1800℃以上。

15、进一步的，所述纳米无机成膜物包括纳米二氧化硅溶胶、纳米氧化铝溶胶、纳米氧化锆、纳米氮化铝溶胶中的一种或几种。

16、进一步的，所述高残炭树脂包括氨酚醛树脂、钡酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、苯并恶嗪树脂、聚芳基乙炔树脂中的一种或几种，所述高残炭树脂的残碳率在45％以上。

17、进一步的，所述乳化剂包括油醇聚醚-10、聚山梨醇酯-60、鲸蜡硬脂基葡糖苷、蔗糖硬脂酸酯、鲸蜡醇磷酸酯钾、鲸蜡硬脂醇硫酸酯钠、硬脂酰谷氨酸钠中的一种或几种，所述乳化剂的亲水亲油值在10～15。

18、进一步的，还包括附加添加剂，所述附加添加剂包括悬浮剂、增稠剂、分散剂、消泡剂、表面活性剂、防腐剂、成膜助剂、颜料中的一种或几种，所述附加添加剂按重量份0～30份进行添加。

19、进一步的，附加添加剂中的悬浮剂可以包括膨润土、凹凸棒土、海泡石、伊利石无机粘土悬浮剂和气相二氧化硅，起到防止骨料成分沉降的作用，并调节涂料的流变性能，使其具备适合喷涂的流变特性；增稠剂包括不同种类的天然或合成类的纤维素醚，包括瓜尔胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种，也可以是有机合成类的碱溶胀缔合型增稠剂、聚氨酯缔合型增稠剂，主要作用是协同无机悬浮剂提升涂料悬浮稳定性；分散剂包括聚羧酸盐类、磺酸盐类、磷酸盐类、聚丙烯酸类分散剂以及有机合成类高分子分散剂；消泡剂可以选择矿物油消泡剂或者有机硅消泡剂；表面活性剂优先选用低泡或具备抑泡性能的表面活性剂；成膜助剂可以选择醇醚类成膜助剂、醇酯类成膜助剂；颜料可以选择钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、硫酸钡、碳酸钙中的一种或几种。

20、一方面，本发明的目的在于提供一种耐高温标号涂料的制备方法，包括以下步骤：

21、s1:向乳化机中加入占去离子水总量20-60％的去离子水，然后加入所述乳化剂和所述高残炭树脂，乳化30至60分钟，使所述高残炭树脂充分乳化；

22、s2:将s1中得到的乳化液导入到涂料分散釜中，然后加入余量的去离子水、所述无机成膜物以及所述附加添加剂，高速分散30至60分钟；

23、s3:将s2种得到的均一分散物质导入到研磨机中，加入所述耐高温填料，充分研磨直至粒度小于20μm，即得到所述耐高温标号涂料。

24、同时，本发明还包括提供一种耐高温标号涂料的使用方法，包括以下步骤：s1:将所述耐高温标号涂料用水稀释至涂4杯流杯粘度值11～13s；

25、s2：通过高压无气喷涂机或空气喷涂机将由s1稀释得到的涂料喷涂至红热的离心球磨铸管表面，铸管温度在750-850℃；

26、s3：将喷涂所述耐高温标号涂料的所述离心球磨铸管送入热处理炉中，9000～1100℃保温1小时；

27、s4：热处理保温结束后，所述离心球磨铸管移出热处理炉至冷却区，用高压水流冲洗所述离心球磨铸管表面进行冷却；

28、s5：扫码设备对所述离心球磨铸管表面的所述耐高温标号涂料印记进行扫描和识别，上传识别信息。

29、本发明的有益效果在于：

30、高温标号涂料是在高温状态下进行喷涂，前期热喷涂实验表明，常规涂料在800℃高温状态下进行喷涂操作，当涂料施涂于铸管表面，发生剧烈沸腾，涂料中的固体成分不能很好地附着在管件表面，本发明提供了一种耐高温标号涂料，克服现有技术涂料存在的问题，充分改变了耐高温填料的选择思路，通过两种耐火涂料相互使用，其中耐高温填料中的耐高温填料ⅰ在300℃以上发生显著的脱水反应，在涂料施涂到管件表面后，耐火高温填料ⅰ即发生脱水反应，从而在喷涂局部吸收了热量，减缓了热喷涂沸腾，可以阻燃烧结，涂料能够强力附着在管件表面，而耐火高温填料ⅱ在1000℃以上时，也不容易发烧烧结反应，从而有效的提高附着性能和耐高温性能。同样地，高残炭树脂在热喷涂后部分分解形成残炭物，且本发明提供的方案中，高残炭树脂残碳率高，能够和无机成膜物协同提升高温状态下的涂层强度和韧度，改善涂层的高温附着性和后续的急冷附着性，增加耐高温性能，加强强度，良好的自吸性，附着性能大大加强。本发明采用了纳米无机成膜剂，不同于现有技术，本发明技术方案中的纳米无机成膜剂可以有效避免涂料受高温后沸腾，本发明技术方案可以有效防止标号涂料从附着表面的剥离，有效提高高温附着性。乳化剂的主要目的是使难溶于水体系的高残炭树脂能够以乳化的方式均匀分散于水体系中。本发明耐高温标号涂料热喷涂性能良好，喷涂过程中涂料沸腾程度较为缓和，固体成分能够有效地附着在红热的离心铸管件表面。本发明涂料高温附着性及急冷附着性优异，喷涂标号涂料的管件在900-1100℃高温下保温1h，涂料仍旧能够很好地附着在表面，经过后续的高压水流冲洗冷却，涂料同样附着性良好，不与管件基材发生剥离，便于后续机器扫描识别。