CN102408802A - 一种防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火涂料，它包括如下组分：环保溶剂，耐候性丙烯酸树脂，氯醚树脂，阻燃性氨基树脂，分散剂，复合发泡粉，阻燃材料A，钛白粉，阻燃材料B，阻燃助剂，木质纤维丝，无机微珠空心填料和防流挂剂。本发明还提供了上述防火涂料的制备方法。本发明的防火涂料可涂覆于各种基材上，是一种超薄型的，室外专用的，能耐烃类火燃烧的高效防火涂料，具有优异的耐气候性、耐酸、耐碱等化学性，附着力高，耐久、漆膜细腻、装饰效果美观。膨胀均匀、泡体结构特殊，防火效果高。产品环保，无环境污染，生产工艺简化，施工方便，可使用于各种防火要求的涂装。

Description

一种防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，尤其涉及一种防火涂料及其制备方法。

背景技术

近年来发生了许多起大型火灾，造成了巨大的财物损失和人员伤亡事故，如之前的上海静安高楼，中央电视台新楼等，因此，国家非常重视对材料的防火要求。所有的消防产品必须进行严格检测、认证，达到公安部消防产品制定的指标要求后才能批准生产。目前，国家只设立了两家权威的检验机构——天津消防研究所和四川都江堰消防研究所，对消防产品进行质量监督检测。伴随着城市建设的规模化发展，防火产品的应用具有广阔的市场空间，也是今后研究开发的热点。

现代建筑多用钢材，钢材自身虽不燃烧，但是钢材的机械强度随温度的升高而降低，在500～600℃时，其强度降低30～40％，钢材的力学性能如抗压强度、弹性模量、屈服点、载荷能力等等都迅速下降，起不到支撑作用，导致建筑物倒塌。要使钢结构材料在实际应用中克服耐火方面的不足，防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围，方法是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同措施，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的——对钢结构进行隔离防火保护，防火涂料就是近年来一种比较先进的防火技术。它涂刷或喷涂于钢结构表面，起隔热防火作用的，因此对防火涂料的研究具有重要意义，其市场也极具可观性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防火涂料，尤其可适用于瞬间升温至1000℃以上的烃类火燃烧的特殊用途，该涂料在常温下形成普通的涂层，火灾发生时膨胀炭化起防火作用，超薄型，耐候室外使用。

本发明还要解决的技术问题是提供上述防火涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种防火涂料，它包括如下重量份数的组分：

其中，

所述的环保溶剂为环保型的、无毒、气味很小，提供良好的生产和施工环境，所述的环保溶剂优选多元二价酸酯(MADE)和S100芳香溶剂中的任意一种或两者的混合物。

所述的耐候性丙烯酸树脂由丙烯酸单体、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯共聚合成的高分子树脂。所述的耐候性丙烯酸树脂你能提供优异的耐气候性、粘接性，附着力好，保证室外使用性能优异。

所述的氯醚树脂可提供优异的耐候性，高附着力，耐酸碱腐蚀性，无毒，着火不燃烧性能，优选新型的高档聚氯醚树脂。

所述的阻燃性氨基树脂为尿素和三聚氰胺共聚的树脂，提供粘附着及阻燃性。

所述的分散剂为不饱和多元羧酸聚合物、有机硅氧烷共聚体和碱性氨基甲酸酯共聚物中的任意一种。

所述的复合发泡粉为以分散剂超细滑石粉为载体润滑作用与粗羟基季戊四醇混合研磨至超细500目的复合体，微白色细粉，相对密度1.52g/cm³，提供超细粒径、高效、均匀的发泡作用。

所述的阻燃材料A为三聚氰胺或磷酸铵盐，不燃烧，密度为1.5～1.6g/cm³。

所述的钛白粉优选用金红石型钛白粉，提供一定的遮盖性和耐候性。

所述的阻燃材料B为多聚磷酸盐或聚磷酸铵，不燃烧，细白色粉末。

所述的阻燃助剂为70#氯化石蜡或52#氯化石蜡，提供阻燃性和微软化性。

所述的木质纤维丝为丝长为100μm和200μm的木质纤维按重量比1∶1的混合物，提供涂膜达到厚度而不开裂性。

所述的无机微珠空心填料为玻璃空心微珠或空心锆珠，能形成复合的均匀的细小空腔。

所述的防流挂剂为纯聚酰胺蜡类防流挂剂，提供漆膜涂刷厚度而不流淌。

本发明的防火涂料，由于采用了耐候性丙烯酸树脂，新型的聚氯醚树脂和阻燃树脂，提供了优异的耐候、耐酸碱等化学性，使涂膜具有很强的附着性和耐久性，保证能在室外使用。采用了新型的超细复合发泡粉，粒径细使发泡效率高，膨胀均匀致密，并且生产的涂料细腻，生产工艺简单化。采用多种阻燃材料配合，使该产品具有定温发泡增厚的效果，当温度超过600～800℃时，开始逐渐形成均匀发泡膨胀蜂窝硬壳。由于加入的无机空心微珠粉，在涂膜中是均匀分布的，这样就又形成二次很多的空心独立绝热腔体，使防火的效果大大加强，固可以涂刷成薄的涂层，就可达到国家要求的防火极限，可以做成超薄防火涂料，品质的优异，具有节省材料和人工，装饰美观及防火性能更优异等诸多特点。并且可用于石油化工烃类物质着火的防火要求，即直接在1000℃温度下燃烧达到最佳的防火极限。还加入复合的木质纤维丝，保证涂料厚度不开裂的优异特性，该产品采用了环保型的MADE高沸点溶剂，使得该产品无毒、低味，保护了环境和人体安全。该产品与传统型产品的比较：生产工艺大大简化，施工也方便，是一种新型的室外超薄型可满足碳烃燃烧防火的防火涂料。

上述防火涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)依次加入配方量的环保溶剂、耐候性丙烯酸树脂、氯醚树脂、阻燃性氨基树脂和分散剂，在1000-1200转/分下搅拌5～10min，混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合材料中依次加入配方量的复合发泡粉、阻燃材料A、钛白粉、阻燃材料B和阻燃助剂，在1000～1200转/分下搅拌25～30min，混合均匀后研至细度≤60μm；

(3)当步骤(2)的细度达到要求后，依次加入无机微珠空心填料、防流挂剂和木质纤维，在700～800转/分下搅拌25～30min，分散搅匀后即得。

有益效果：本发明的防火涂料可涂覆于各种基材上，是一种超薄型的，室外专用的，能耐烃类火燃烧的高效防火涂料，具有优异的耐气候性、耐酸、耐碱等化学性，附着力高，耐久、漆膜细腻、装饰效果美观。膨胀均匀、泡体结构特殊，防火效果高。产品环保，无环境污染，生产工艺简化，施工方便，可使用于各种防火要求的涂装，具有如下优点：

1、采用了耐候丙烯酸树脂，新型的聚氯醚树脂和阻燃树脂混合配套，提供了优异的耐候性，耐化学性，保证了室外使用和耐久性，使用寿命长。

2、通过大量试验筛选出新型的复合超细发泡粉，使发泡效率更高、更均匀，产品涂膜更细腻，保证了涂装的装饰美观性，特别是生产工艺大大简化。

3、采用多种阻燃材料配合，确定了最佳配比，能形成均匀的发泡复合腔体，定温发泡，2mm厚发泡倍数达22倍以上，发泡均匀饱满，切开膨胀体，内部腔体均匀一致，且具有一定的牢度，具有更高的防火性能，故可做成为超薄漆膜来达到更高的耐火性，施工方便，节省施工费用。

4、采用了复合木质纤维丝，涂膜保证一次性涂刷到厚度要求而不开裂，保证耐久性及美观性。

5、采用环保型的MADE高沸点溶剂，产品无毒、低味，保护环境和人体安全。

6、可以配套面漆：采用船舶涂料专用的聚氨酯面漆，耐候、耐腐蚀性非常优异，更加美观等等。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

反应原料来源如下：

1.环保溶剂MADE：纯度99％  无锡市虎皇漆业有限公司；

2.耐候丙烯酸树脂：HBP7801  无锡市虎皇漆业有限公司；

3.氯醚树脂：MP-25  兰州中顺集团；

4.阻燃性氨基树脂：型号586  江苏三木集团公司；

5.分散剂：BYK-163  德国BYK公司；

6.复合发泡粉：江苏融泰化工有限公司或贵州水晶化工有限公司；

7.阻燃材料A：江苏融泰化工有限公司或山东海化魁星化工有限公司；

8.钛白粉：R706  美国杜邦公司；

9.阻燃材料B：江苏融泰化工有限公司；

10.阻燃助剂：70#  江苏三木集团公司；

11.木质纤维丝：FM100、FM200  上海达鲁实业有限公司；

12.无机微珠空心填料：6520  德国3M公司或上海外电公司；

13.防流挂剂：ASO-1824  上海纪研实业公司。

实施例1：

一种防火涂料，它包括如下重量份数的组分：

上述防火涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)依次加入配方量的环保溶剂、耐候性丙烯酸树脂、氯醚树脂、阻燃性氨基树脂和分散剂，在1000转/分下搅拌10min，混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合材料中依次加入配方量的复合发泡粉、阻燃材料A、钛白粉、阻燃材料B和阻燃助剂，在1000转/分下搅拌25min，混合均匀后研至细度≤60μm；

(3)当步骤(2)的细度达到要求后，依次加入无机微珠空心填料、防流挂剂和木质纤维，在700转/分下搅拌30min，分散搅匀后即得。

实施例2：

一种防火涂料，它包括如下重量份数的组分：

上述防火涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)依次加入配方量的环保溶剂、耐候性丙烯酸树脂、氯醚树脂、阻燃性氨基树脂和分散剂，在1200转/分下搅拌5min，混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合材料中依次加入配方量的复合发泡粉、阻燃材料A、钛白粉、阻燃材料B和阻燃助剂，在1200转/分下搅拌25min，混合均匀后研至细度≤60μm；

(3)当步骤(2)的细度达到要求后，依次加入无机微珠空心填料、防流挂剂和木质纤维，在800转/分下搅拌25min，分散搅匀后即得。

实施例3：

一种防火涂料，它包括如下重量份数的组分：

上述防火涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)依次加入配方量的环保溶剂、耐候性丙烯酸树脂、氯醚树脂、阻燃性氨基树脂和分散剂，在1100转/分下搅拌8min，混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合材料中依次加入配方量的复合发泡粉、阻燃材料A、钛白粉、阻燃材料B和阻燃助剂，在1100转/分下搅拌28min，混合均匀后研至细度≤60μm；

(3)当步骤(2)的细度达到要求后，依次加入无机微珠空心填料、防流挂剂和木质纤维，在700转/分下搅拌28min，分散搅匀后即得。

实施例4：

本发明方法制备得到的防火涂料，产品技术指标如下：

1)烃类火耐火试验，即快速升温耐火试验，经国家防火建筑材料质量监督检测中心(四川)检测，2.3mm厚耐火时间达到96mm，即1.6h。

2)常规耐火性能及理化性能，按国标GB14907-2002标准检验，国家标准的耐火极限是：2mm厚耐火极限为1.0h，而该产品为2mm厚，耐火极限2小时8分钟，远远超过国家标准。

3)其他物理指标：

1.抗裂性：无裂纹；

2.粘结强度：1.2Mpa；

3.耐曝热性：720h涂层无起泡、脱落、空鼓、开裂；

4.耐湿热性：500h涂层无起泡、脱落；

5.耐酸、碱性：500h涂层无起泡、脱落、无破损；

6.耐盐雾腐蚀性：50次循环后，涂层无起泡、无变化；

7.耐冷热循环性：15次循环后，涂层无开裂、无剥落、无起泡。

Claims (10)

1.一种防火涂料，其特征在于，它包括如下重量份数的组分：

其中，

所述的阻燃材料A为三聚氰胺或磷酸铵盐；

所述的阻燃材料B为多聚磷酸盐或聚磷酸铵。

2.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的环保溶剂为多元二价酸酯和S100芳香溶剂中的任意一种或两者的混合物。

3.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的耐候性丙烯酸树脂由丙烯酸单体、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯共聚合成的高分子树脂。

4.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的阻燃性氨基树脂为尿素和三聚氰胺共聚的树脂。

5.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的分散剂为不饱和多元羧酸聚合物、有机硅氧烷共聚体和碱性氨基甲酸酯共聚物中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的复合发泡粉为以超细滑石粉与粗羟基季戊四醇混合研磨得到的复合体。

7.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的阻燃助剂为70#氯化石蜡或52#氯化石蜡。

8.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的木质纤维丝为丝长为100μm和200μm的木质纤维按重量比1∶1的混合物。

9.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的防流挂剂为纯聚酰胺蜡类防流挂剂。

10.权利要求1所述的防火涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)依次加入配方量的环保溶剂、耐候性丙烯酸树脂、氯醚树脂、阻燃性氨基树脂和分散剂，在1000-1200转/分下搅拌5～10min，混合均匀；

(2)向步骤(1)的混合材料中依次加入配方量的复合发泡粉、阻燃材料A、钛白粉、阻燃材料B和阻燃助剂，在1000～1200转/分下搅拌25～30min，混合均匀后研至细度≤60μm；

(3)当步骤(2)的细度达到要求后，依次加入无机微珠空心填料、防流挂剂和木质纤维，在700～800转/分下搅拌25～30min，分散搅匀后即得。