CN102492344A - 塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及生产和使用方法。所述的环保防火涂料是以热塑性丙烯酸树脂作为主要原料，配以无卤协效阻燃剂聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MA)，并加入少量偶联剂、分散助剂、颜料和适当溶剂，在适当的工艺下制备而成。所述环保防火涂料可用于HIPS、PS、ABS、PMMA等塑胶机壳的涂装，经过适当施工及干燥后，可形成具有优异防火效果的漆膜，起到防火及装饰的作用。本涂料兼具热塑性丙烯酸树脂涂料安全环保、易于施工和返工、附着力优异、保色装饰性强、耐水、耐化学性好等特点，防火等级可达UL94V-0级，且不含卤素及重金属，燃烧时发烟量极低，是一种环保、高性能、高效防火涂料。

Description

塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及其制备和使用方法

技术领域

本发明申请涉及一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及其制备和使用方法，属于化工涂料技术领域。

背景技术

防火涂料又称阻燃涂料，将这类涂料涂刷在建筑物的某些易燃材料表面，能提高易燃材料的耐火能力，或减缓火焰蔓延传播的速度，在一定时间内能阻止燃烧，控制火势的发展，为人们灭火提供时间。根据防火涂料的作用、功能和现行国家标准对防火涂料的要求，最适宜的分类为：结构型防火涂料和饰面型防火涂料；按其溶解性，又可分为水性防火涂料和油性防火涂料；按其阻燃机理，可分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。非膨胀型防火涂料一般是以硅酸盐、水玻璃等无机物为基料, 掺入高岭土、云母、硼化物等难燃或不燃材料拌和而成，具有热稳定性好、价廉、低烟无毒等特点，但其添加量大、在涂料中易沉淀，遇火时，其本身不燃烧并形成一层隔绝氧气的釉状保护层, 对物体起到一定的保护作用, 但其隔热性能较差；膨胀型防火涂料主要以高分子化合物为基料,加入阻燃剂、发泡剂、溶剂、助剂等材料，经一定分散而形成，具有经济、价廉、低烟、无毒、热稳定性好等特点，涂层遇火或热辐射时膨胀发泡, 产生一层比原涂层厚几十倍甚至上百倍的泡沫碳化层，以隔断外界火焰对基层的加热, 从而起到防火作用。

防火涂料之所以能阻燃是因为其具有以下的特点：1.涂料本身具有难燃或不燃性，使被保护的可燃性基材不直接与空气接触，从而延迟基材的着火时间；　　2．防火涂料遇火受热分解出不燃的惰性气体，使可燃物分解出的可燃气体和空气中的氧气得到稀释从而抑制燃烧；3．阻止发火反应的链锁反应，分解气体的燃烧反应是游离基反应，而含氮、磷、溴等的防火涂料分解出一些活性基团，与可燃游离基结合而中断链锁反应从而降低燃烧速度；4．防火涂料遇火膨胀发泡，生成一层泡沫隔热层，封闭被保护的基材，阻止基层燃烧。

丙烯酸系树脂因其耐热性和耐老化性均优于聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯和醋酸纤维素，并具有机械强度大、表面光泽好、透明性好、容易加工等优点，而广泛应用于工程塑料、建筑材料，胶粘剂、涂料及塑料改性剂等领域。但是由于丙烯酸系树脂极易燃烧，极大地限制了其应用。目前，丙烯酸系树脂阻燃主要采用的方法是添加阻燃剂，阻燃剂可以分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。

无机阻燃剂主要有氢氧化铝ATH、聚磷酸铵(APP)、锡化台物、包覆红磷等，具有热稳定性好、不挥发、无毒、不产生腐蚀气体、价格低廉等特点，但是需要高填充量才具有阻燃性，这样就影响了树脂的物理机械性能。近年来，无机阻燃剂又有了新的发展，如美国Solem公司还推出了Zerogen和Halfree 两种无卤、低烟、低毒、无腐蚀性及高热稳定性的阻燃剂；Climax公司销售的Hydrax系列ATH有5个品种，性能都很优良；美国Alcoa、Nvco公司也都开发了ATH系列新产品，但是由于价格和技术的限制没有广泛推广。

有机阻燃剂克服了无机阻燃剂的填充量大、降低树脂加工性能和物理性能等缺点，主要包括卤系、磷系及卤-磷系。如氯化石蜡、氯化聚乙烯、全氯环戊癸烷、六溴苯、四氯邻苯二甲酸酐、五溴乙苯等，但是由于无卤化环保的要求，限制了其使用。

另外发展的一种阻燃剂为反应型阻燃剂，主要是含有碳-碳双键的含卤、磷或卤磷化合物，在聚合过程中能参加反应，并结合到高聚物的主链或侧链中起阻燃作用。反应型阻燃剂稳定性好，不易消失，毒性小，对聚合物性能的影响较小，可以认为是一种理想的高效阻燃剂。反应型阻燃剂的操作和加工复杂，在实际使用中，不及添加型阻燃剂用得普遍，常用于树脂合成添加剂，在涂料中难以使用。

发明内容

本发明申请即是针对目前防火涂料中存在的上述不足之处，提供一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及其制备和使用方法。所述的环保防火涂料是以热塑性丙烯酸树脂作为主要原料，配以无卤协效阻燃剂聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MA)，并加入少量偶联剂、分散助剂、颜料和适当溶剂，在适当的工艺下制备而成。所述环保防火涂料可用于HIPS、PS、ABS、PMMA等塑胶机壳的涂装，经过适当施工及干燥后，可形成具有优异防火效果的漆膜，其防火等级可达UL94 V-0级，且发烟量极低。本涂料兼具热塑性丙烯酸树脂涂料安全环保、易于施工和返工、附着力优异、保色装饰性强、耐水、耐化学性好等特点。

本发明申请的目的之一是提供一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料，该目的是通过下述的技术方案实现的：

一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料，包括以下重量份的各种组分：

TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂：   38-60份；  分散剂：   1-3份；

混合溶剂：   5-20份；    环氧基官能团硅烷偶联剂：   1-5份；

协效阻燃剂：  15-30份；        钛酸酯偶联剂：    8-15份。

 上述的防火涂料为无色浆的，如果需要制备有色浆的防火涂料，还需要在无色浆防火涂料的基础上进一步添加下述重量份的各种组分：

带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂/TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂4-8份；  混合溶剂：   3-6份；  分散剂：  0.2-1份；  颜料：  0.5-2份。

在上述两种防火涂料中：

所述的分散剂包括BYK163或BYK104。

所述的混合溶剂是防白水、乙酸丁酯或乙酸乙酯中的一种溶剂或几种溶剂的混合物。

所述的协效阻燃剂包括无卤阻燃剂，包括磷系阻燃剂及无机水合物，前者主要包括红磷阻燃剂、无机磷系的聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸酯等，有机磷系的非卤磷酸酯；后者主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、改性材料如水滑石。

进一步的，所述的协效阻燃剂为聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MA)的复配型固体环保阻然剂，该阻燃剂不含卤，细度小于10μm，分解温度大于250℃，含磷质量约分数23%，含氮量约分数20%，密度1.8g/cm³。

环氧基官能团硅烷偶联剂包括KH-550、KH-560或KH-570。

在有色浆防火涂料中：

所述的带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂包括ACR7618 、 AC1252K 或ACR7561的一种或几种的混合物。

所述的颜料包括钛白粉、炭黑、有机偶氮红色粉、铁黄色粉或钴蓝色粉。

本发明申请的另一个目的是提供上述用于施工中调节所述防火涂料粘度的配套稀释剂，所述的稀释剂包括如下重量份的各种组分：

防白水：5-20份；      二丙酮醇：5-20份；      正丁醇：5-20份；

醋酸乙酯：45-60份；    甲缩醛：5-15份。

本发明的再一个目的是提供上述无色浆防火涂料的制备方法，所述的方法包括如下的步骤：

1、         防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速400-800rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1000-1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

2、         制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600-800rpm搅拌10-15分钟，然后用上述的配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

本发明的还提供上述有色浆防火涂料的制备方法，该制备方法与上述无色防火涂料制备方法的差别在于在防火助剂混合分散和制漆的步骤之前增加了色浆制备的过程，具体来说，所述的方法包括如下的步骤：

1、色浆制备：

将带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂/TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速800～1200rpm搅拌5-10分钟；然后，在转速400-800rpm下，按比例缓慢加入颜料，加入完毕后，再提高转速至1000-1400rpm，分散20-40分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2、防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速400-800rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1000-1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3、制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600-800rpm搅拌10-15分钟，采用上述步骤1中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

本发明申请的再一个目的是提供上述防火涂料的使用方法，所述的方法包括如下的步骤：底材前处理（打磨、擦拭除油）→静电除尘→喷涂防火漆→干燥→包装的步骤，具体来说，

1、         底材前处理：

喷涂前用400目砂纸打磨底材表面，再用有机溶剂擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；

2、         喷涂作业参数：

1)  施工环境：温度15-35℃，相对湿度40-75%；

2)  涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；

3)  设备参数：重力式或吸上式喷枪，口径1.0-1.5mm，空气压力0.3-0.4mPa，喷涂距离15-20cm；

4)  施工粘度: 根据环境温度的变化，通过调整配套稀释剂的用量调至最佳的施工粘度9.5±0.5s；

5)  固化后漆膜厚度：单层厚度≤40μm，本防火涂料可重涂，但漆膜总厚度≤50μm；

6)  干燥条件：60℃下烘烤20分钟以上，20-25℃下放置18-28小时实干。

本发明申请所述的防火涂料适用的底材包括塑胶底材，包括HIPS、PS、ABS或PMMA。

本发明申请所述的防火涂料中的各种组分，包括TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂、混合溶剂、环氧基官能团硅烷偶联剂、协效阻燃剂、钛酸酯偶联剂、颜料、带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂都为化工涂料领域常见的产品，均可以通过市售获得。

涂料用丙烯酸树脂属于高聚物，其运动具有两重性，即链段运动和整个分子链运动，且兼有固体的弹性和液体的粘弹性，玻璃化温度（TG）是链段能运动的最低温度，其高低与分子链的柔性有直接关系，分子链柔性越大，玻璃化温度就低；分子链刚性大，玻璃化温度就高。本发明申请所述的防火涂料中，热塑性丙烯酸树脂的TG为80-100℃之间。

阻燃剂又称难燃剂、耐火剂或防火剂，是赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。根据组成，添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等；反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。此外，具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。主要适用于有阻燃需求的塑料，延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧，使其点燃时间增长、点燃自熄、难以点燃。

钛酸酯偶联剂是70年代后期由美国肯利奇石油化学公司开发的一种偶联剂，对于热塑型聚合物和干燥的填料，有良好的偶联效果；这类偶联剂可用通式：ROO(4-n)Ti(OX-RY)n (n=2,3)表示；其中RO-是可水解的短链烷氧基，能与无机物表面羟基起反应，从而达到化学偶联的目的；OX-可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等，这些基团很重要，决定钛酸酯所具有的特殊功能，如磺酸基赋予有机物一定的触变性，焦磷酰氧基有阻燃、防锈和增强粘接的性能。

本发明申请所述的防火涂料具有以下的优点：

1.             目前常见的防火涂料基本都是木器防火涂料或者墙面防火涂料，较少用于塑胶表面涂饰，本发明的涂料可涂饰于各种常见塑胶底材，如HIPS、PS、ABS、PMMA等，且具有良好附着力及综合性能；

2.             由于主体采用热塑性丙烯酸树脂，所以涂料具有良好的保光保色性、耐水耐化学性；且施工方便、干燥速度快，节约能源；另外施工重涂和返工后，涂膜仍然有良好的附着力及其他综合性能；

3.             由于阻燃剂的分解温度大于250℃，使得涂料具有良好的耐热性能，涂料抗老化性能优异；

4.             由于本发明选用的阻燃剂为有机阻燃剂与无机阻燃剂的复台物，能产生协同效应，最优化防火效果，按照美国防火材料标准及测试方法，其防火等级可达UL94 V-0级；具体来说：

(1) 组分聚磷酸铵APP的为无机膨胀型阻燃剂，具有热稳定性佳、分散性好等优点，且相比于有机阻燃剂和反应型阻燃剂，具有价格低廉、毒性小等优点；

(2) 组分季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MA)为有机协同组分，且与丙烯酸树脂相容性良好，涂饰本发明的产品受热或点燃后季戊四醇具有成碳效果，可以在泡沫层中形成有一定厚度的碳层并膨胀，形成泡沫层，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且有良好的隔热性能，能有效地阻滞热量向基材的迅速传导，降低了材料的降解速率，使燃烧减缓。另外一方面三聚氰胺受热发生分解，产生NH₃、同时成膜物质中部分成分分解产生水蒸气等不燃气体，促使第一阶段已熔融软化的成膜物质持续地膨胀发泡，形成泡沫层，有效地延缓了热量以及氧气和可燃气体的传递，增加涂料的阻燃作用，起到很好的防火隔热作用；

5.             本发明与直接添加阻燃剂到相应的塑料基材的注塑方法相比，其材料整体性能、颜色可控性明显较优，且总成本较低；

6.             本发明所用原料为不含卤素、重金属等环保限定物质，且燃烧时发烟量小，环保效果较好。

具体实施方式

以下结合具体的实施方式，对本发明申请所述的一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料及其制备和使用方法进行详细的描述，目的是为了公众更好的理解本发明申请的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，事实上，以相同或近似的原理，对所述防火涂料及其制备和使用方法进行的改进，包括所述防火涂料以及其配套稀释剂中各组分的增减和替换，以及在其制备和使用方法中不同工艺条件的改进，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

下面以列表的方式，对本发明申请所述的防火涂料的配方以及制备方法进行说明：

实施例1

1、防火涂料的配方组成： 

无色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：5份；      二丙酮醇：5份；      正丁醇：5份；

醋酸乙酯：45份；    甲缩醛：5份。

3、防火涂料的制备方法：

1）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂BYK163按所述的比例混合，并加入溶剂防白水，在转速400rpm下，按比例缓慢加入含聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MA)的协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1000rpm，分散至细度达15μm以下备用； 

2）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂KH-570及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600rpm搅拌10分钟，然后用上述的配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例2

1、防火涂料的配方组成： 

无色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水： 20份；      二丙酮醇： 20份；      正丁醇： 20份；

醋酸乙酯： 60份；    甲缩醛： 15份。

3、防火涂料的制备方法：

1）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入乙酸丁酯溶剂，在转速800rpm下，按比例缓慢加入含聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MA)协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

2）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以800rpm搅拌15分钟，然后用上述的配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

实施例3

1、防火涂料的配方组成： 

无色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：12份；      二丙酮醇：13份；      正丁醇：10份；

醋酸乙酯：50份；    甲缩醛：10份。

3、防火涂料的制备方法：

1)    防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入乙酸乙酯溶剂，在转速600rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1200rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

2)    制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以700rpm搅拌12分钟，然后用上述的配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例4

1、防火涂料的配方组成： 

无色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：10份；      二丙酮醇：12份；      正丁醇：8份；

醋酸乙酯：46份；    甲缩醛：7份。

3、防火涂料的制备方法：

1)    防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂防白水和乙酸丁酯，在转速500rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂磷酸二氢铵，加入完毕后，再提高转速至1100rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

2)    制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以650rpm搅拌12分钟，然后用上述的配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例5

1、防火涂料的配方组成： 

白色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：8份；      二丙酮醇：9份；      正丁醇：16份；

醋酸乙酯：52份；    甲缩醛：8份。

3、防火涂料的制备方法：

1）色浆制备：

将带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂ACR7618、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速800rpm搅拌5分钟；然后，在转速400rpm下，按比例缓慢加入钛白粉，加入完毕后，再提高转速至1000rpm，分散20分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速400rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1000rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600rpm搅拌10分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

实施实例6

1、防火涂料的配方组成： 

黑色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：7份；      二丙酮醇：13份；      正丁醇：17份；

醋酸乙酯：52份；    甲缩醛：8份。

 

3、防火涂料的制备方法：

1）色浆制备：

将AC1252K、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速1200rpm搅拌10分钟；然后，在转速800rpm下，按比例缓慢加入炭黑，加入完毕后，再提高转速至1400rpm，分散40分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速800rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以800rpm搅拌15分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例7

1、防火涂料的配方组成： 

黑色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：10份；      二丙酮醇：10份；      正丁醇：10份；

醋酸乙酯：48份；    甲缩醛：10份。

3、防火涂料的制备方法：

1）色浆制备：

将ACR7561、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速1000rpm搅拌8分钟；然后，在转速600rpm下，按比例缓慢加入颜料，加入完毕后，再提高转速至1200rpm，分散30分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速600rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1200rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以700rpm搅拌12分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例8

1、防火涂料的配方组成： 

红色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：8份；      二丙酮醇： 20份；      正丁醇：5份；

醋酸乙酯：45份；    甲缩醛： 15份。

3、防火涂料的制备方法：

1）色浆制备：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速1000rpm搅拌7分钟；然后，在转速600rpm下，按比例缓慢加入颜料，加入完毕后，再提高转速至1200rpm，分散35分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速500rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1100rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以700rpm搅拌12分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例9

1、防火涂料的配方组成： 

黄色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水：5份；      二丙酮醇：5份；      正丁醇： 20份；

醋酸乙酯：60份；    甲缩醛：5份。

3、防火涂料的制备方法：

1）色浆制备：

将AC1252K 和ACR7561的混合物、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速800rpm搅拌10分钟；然后，在转速800rpm下，按比例缓慢加入颜料，加入完毕后，再提高转速至1000rpm，分散40分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速400rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600rpm搅拌15分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例10

1、防火涂料的配方组成： 

蓝色浆防火涂料

2、配套稀释剂，包括如下重量份的各种组分：

防白水： 20份；      二丙酮醇： 20份；      正丁醇：5份；

醋酸乙酯：450份；    甲缩醛：5份。

3、防火涂料的制备方法：

1）色浆制备：

将AC1252K 和ACR7561的混合物、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速700rpm搅拌10分钟；然后，在转速700rpm下，按比例缓慢加入颜料，加入完毕后，再提高转速至1100rpm，分散40分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速500rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1200rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以700rpm搅拌12分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

 

实施例11

本发明申请所述的防火涂料的使用方法见表一

表一   施工工艺

使用底材：	HIPS、ABS、PMMA	底材处理：	打磨后用抹壳水擦拭、除尘
				环境温度:	15-35 ℃	喷涂压力:	0.3-0.4 mPa
环境湿度:	40%-75%RH	喷枪口径:	1.0-1.5mm
				涂装方式：	空气喷涂	喷涂距离:	15-20cm
施工粘度:	9.5±0.5 s	漆膜厚度:	30-40μm
				流平时间：	室温1-2min	干燥时间:	55-60℃，20min

1、         底材前处理：

喷涂前用400目砂纸打磨底材表面，再用有机溶剂擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；

2、         喷涂作业参数：

1)              施工环境：温度15-35℃，相对湿度40-75%；

2)              涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；

3)              设备参数：重力式或吸上式喷枪，口径1.0-1.5mm，空气压力0.3-0.4mPa，喷涂距离15-20cm；

4)              施工粘度: 根据环境温度的变化，通过调整配套稀释剂的用量调至最佳的施工粘度9.5±0.5s；

5)              固化后漆膜厚度：单层厚度≤40μm，本防火涂料可重涂，但漆膜总厚度≤50μm；

6)              干燥条件：60℃下烘烤20分钟以上，20-25℃下放置18-28小时实干。

 

实施例12

实例测试结果：

表    二

●以上测试结果中，√表示测试合格通过，×表示不通过。

Claims (10)

1.一种塑胶饰面型热塑性丙烯酸环保防火涂料，其特征在于：所述的防火涂料包括以下重量份的各种组分：

TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂：   38-60份；  分散剂：   1-3份；

混合溶剂：   5-20份；    环氧基官能团硅烷偶联剂：   1-5份；

协效阻燃剂：  15-30份；        钛酸酯偶联剂：    8-15份。

2. 根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于：所述的防火涂料还包括下述重量份的各种组分：

带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂或TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂：4-8份；  混合溶剂：   3-6份；  分散剂：  0.2-1份；  颜料：  0.5-2份。

3.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于：所述的分散剂包括BYK163或BYK104；所述的混合溶剂是防白水、乙酸丁酯或乙酸乙酯中的一种溶剂或几种溶剂的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于：所述的协效阻燃剂包括无卤阻燃剂。

5.根据权利要求4所述的防火涂料，其特征在于：所述的协效阻燃剂为聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺的复配型固体环保阻然剂，该阻燃剂不含卤，细度小于10μm，分解温度大于250℃，含磷质量约分数23%，含氮量约分数20%，密度为1.8g/cm³。

6.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于：所述的环氧基官能团硅烷偶联剂包括KH-550、KH-560或KH-570；所述的带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂包括ACR7618 、 AC1252K 或ACR7561的一种或几种的混合物；所述的颜料包括钛白粉、炭黑、有机偶氮红色粉、铁黄色粉或钴蓝色粉。

7.一种用于施工中调节权利要求1-6所述防火涂料粘度的配套稀释剂，其特征在于：所述的稀释剂包括如下重量份的各种组分：

防白水：5-20份；      二丙酮醇：5-20份；      正丁醇：5-20份；

醋酸乙酯：45-60份；    甲缩醛：5-15份。

8.权利要求1所述的防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的方法包括如下的步骤：

1）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速400-800rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1000-1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

2）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600-800rpm搅拌10-15分钟，然后用上述的配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

9.权利要求2所述的防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的方法包括如下的步骤：

1）色浆制备：

将带颜料亲和基团的改性丙烯酸树脂/TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂、混合溶剂，按所述比例配制后，在高速分散机内以转速800～1200rpm搅拌5-10分钟；然后，在转速400-800rpm下，按比例缓慢加入颜料，加入完毕后，再提高转速至1000-1400rpm，分散20-40分钟，然后采用砂磨机进行研磨至细度到15μm以下备用；

2）防火助剂混合分散：

将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂、分散剂按所述的比例混合，并加入混合溶剂，在转速400-800rpm下，按比例缓慢加入协效阻燃剂，加入完毕后，再提高转速至1000-1400rpm，分散至细度达15μm以下，备用； 

3）制漆：

取洁净制漆缸，将TG为80-100℃的热塑性丙烯酸树脂及上述步骤中制备的防火助剂、硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂按比例加入，用高速分散机以600-800rpm搅拌10-15分钟，采用上述步骤1）中制备的色浆按需求调色，然后用配套稀释剂调整粘度，用双层400目滤布过滤包装。

10.权利要求1-6所述防火涂料的使用方法，其特征在于，所述的方法包括：底材前处理→静电除尘→喷涂防火漆→干燥→包装的步骤，具体包括如下的工艺条件：

1）底材前处理：

喷涂前用400目砂纸打磨底材表面，再用有机溶剂擦去底材上的污染物，并静电除尘，备用；

2）喷涂作业参数：

a)施工环境：温度15-35℃，相对湿度40-75%；

b)涂装方式：空气喷涂，可采用人工喷涂或程序控制机器自动喷涂；

c)设备参数：重力式或吸上式喷枪，口径1.0-1.5mm，空气压力0.3-0.4mPa，喷涂距离15-20cm；

d)施工粘度: 根据环境温度的变化，通过调整配套稀释剂的用量调至最佳的施工粘度9.5±0.5s；

e)固化后漆膜厚度：单层厚度≤40μm，本防火涂料可重涂，但漆膜总厚度≤50μm；

f)干燥条件：60℃下烘烤20分钟以上，20-25℃下放置18-28小时实干。