CN102993861B - 阻燃型丙烯酸饰面涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃型丙烯酸饰面涂料，以质量份数计，由以下组份组成：水10-15，分散剂0.5-1.5，润湿剂0.1-0.5，消泡剂0.1-0.5，防腐剂0.05-0.15，pH调节剂0.05-0.15，丙二醇1-3，纤维素0.05-0.15，钛白粉5-10，阻燃剂20-30，乳液20-30，成膜助剂4-6，防霉剂0.3-0.7，增稠剂0.1-0.5。本发明的饰面涂料加工工艺简单，组分配比合理，生产的涂料涂层具有良好的阻燃效果，可以广泛用于办公楼、影剧院等有防火要求的场所。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃型丙烯酸饰面涂料及制备方法，属于化学材料领域。
背景技术
随着聚氨酯硬泡外保温材料及涂料用量逐年递增，由于其本身的可燃性和易燃性，带来了相应的火灾隐患。并且随着该类保温材料的大量使用，导致火灾呈不断上升的趋势。
针对上述问题，研究新的不燃、难燃材料，成为外保温领域的一个研究热点，尽管该领域出现了一些阻燃涂料，但仍存在一些不足，已有的阻燃涂料通常为通过涂膜的催化成碳作用实现对基材阻燃，采用的脱水剂催化剂分解温度偏高而低温活性差，因此涂料的阻燃性能欠佳。因为火灾发生时，成膜物质往往先于脱水催化剂受热分解，产生较多的可燃挥发性有机化合物，影响碳层的形成和结构，进而影响对基材的保护作用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种具有有效阻燃效果的水性丙烯酸饰面涂料及制备方法，通过对材料组成成分的改进，使其具有良好的阻燃效果，能够有效防止火势的蔓延。
为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：
阻燃型丙烯酸饰面涂料，以质量份数计，由以下组份组成：
本发明的饰面涂料，所用的水性丙烯酸乳液的分散体是含羧基与羟基的低聚物，粒径多在100nm以下，施工后溶剂和水挥发，含官能基的树脂分子扩散容易进行，对交联不会产生影响；所用的磷系阻燃剂在受热时发生分解反应，释放出氨气、氮气、深度氧氮化物，水蒸气等不燃烧性气体，不燃烧性气体的生成和阻燃剂的分解吸热带走了大部分热量，极大地降低材料的表面温度，同时不燃烧气体还起到了稀释空气中氧气和高聚物受热分解产生的可燃性气体浓度的作用，达到良好的阻燃效果，可有效防止火势的蔓延。
相应的，本发明公开了所述阻燃丙烯酸饰面涂料的制备方法，包括以下步骤：
第一步：在带有高速搅拌器的干净不锈钢容器内，按照配方量先缓慢加入水性丙烯酸乳液，接着加入水，搅拌使其分散均匀；
第二步：依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、pH调节剂、丙二醇、纤维素、钛白粉、磷系阻燃剂，搅拌使其分散均匀；
第三步：依次加入成膜助剂、防霉剂、增稠剂，搅拌使其分散均匀；
第四步：加入增稠剂，搅拌使其分散均匀即可。
其中，各步骤的搅拌速度和时间都可以根据实际情况进行调整，申请人通过大量试验确定的优选的搅拌条件为：
第一步：搅拌速度控制在800-1000r/min，分散5-10min；
第二步：搅拌速度控制在600-800r/min，分散20-30min；
第三步：搅拌速度控制在600-800r/min，分散5-10min；
第四步：搅拌速度控制在400-500r/min，分散5-10min。
上述的制备方法，加工工艺简单，能够快速、高质量的生产饰面涂料，有效降低了产品的制备成本。
在本发明的进一步详述和具体实施中，本发明公开了所用的各种成分的优选类型，以便更好、更清楚的说明本发明，然而这种详细细节并不构成对本发明的限制，不依靠这些细节而采用本发明技术领域其他通用的化学材料，只要其符合本发明上述对各组成成分名称所做的限定，依旧属于本发明的保护范围。
其中，所述磷系阻燃剂优选为蜜胺包覆改性聚磷酸铵。
其中，所述分散剂为羧酸盐类分散剂、硅酸盐类分散剂、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺等，优选的是聚丙烯酸钠盐类分散剂。
其中，所述润湿剂为表面活性剂，如阴离子表面活性剂、多元醇型表面活性剂、聚氧乙烯型表面活性剂等。
其中，所用的消泡剂消泡剂为矿物油消泡剂和有机硅消泡剂。
其中，所用的防腐剂为材料化学中任意可用的防腐剂，例如山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯类等。
其中，所述pH调节剂为碳酸氢钠磷酸氢二钠等。
其中，所述成膜助剂如丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醇脂十二(2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯)等。
其中，所述防霉剂为季铵盐衍生物、酚类(如苯酚)、氯酚类(如五氯酚)、有机汞盐(如油酸苯基汞)、有机铜盐(如8-羟基喹啉铜)、有机锡盐(如氯化三乙或三丁基锡等)，及无机盐硫酸铜、氯化汞、氟化钠等。
其中，所用的增稠剂包括钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、硅凝胶纤维素醚(甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素)等。
上述所称的成分为其通用化学名称，在商品上有很多不同厂家的表示型号，例如润湿剂可为CF-10、EH-9、996中的一种；分散剂可为DP270、731A、BR3中的一种；消泡剂可为DF-01、NXZ、154、A10中的一种或几种的混合物；增稠剂可为RM-8W、817W、R150中的一种或几种的混合物；防腐剂可为MV、D7LT、RS、HF中的一种或几种的混合物，诸如此类，上述所给出的只是这些助剂的代表性的，在商业上广泛销售的品种，本领域技术人员应当理解，任何在涂料领域可用的此类助剂均可用于本发明。
本发明的涂料组分配比合理，生产的涂层具有良好的阻燃效果，可以广泛应用于有防火要求的建筑屋顶。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受所给出的实施例的限制，实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围内的前提下，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同变换界定。
在以下实施例中，申请人并未给出各辅料的具体名称，说明书正文部分所给出的任意辅料均可用于以下各成分对应的名称。
实施例1
首先称取200克水性丙烯酸乳液，缓慢注入干净不锈钢容器内，接着加入去离子水125克，启动搅拌器，搅拌速度控制在800-1000r/min，分散5-10min，确保其分散均匀；依次加入分散剂1克、润湿剂1克、消泡剂1克、防腐剂1克、pH调节剂1克、丙二醇20克、纤维素1克、钛白粉10克、磷系阻燃剂300克，搅拌速度控制在600-800r/min，分散20-30min，确保其分散均匀；依次加入成膜助剂50克、防霉剂1克，搅拌速度控制在600-800r/min，分散5-10min，确保其分散均匀；加入增稠剂3克，搅拌速度控制在400-500r/min，分散5-10min，分散均匀即可。
实施例2
首先称取250克水性丙烯酸乳液，缓慢注入干净不锈钢容器内，接着加入去离子水125克，启动搅拌器，搅拌速度控制在800-1000r/min，分散5-10min，确保其分散均匀；依次加入分散剂1克、润湿剂1克、消泡剂1克、防腐剂1克、pH调节剂1克、丙二醇20克、纤维素1克、钛白粉10克、磷系阻燃剂250克，搅拌速度控制在600-800r/min，分散20-30min，确保其分散均匀；依次加入成膜助剂50克、防霉剂1克，搅拌速度控制在600-800r/min，分散5-10min，确保其分散均匀；加入增稠剂3克，搅拌速度控制在400-500r/min，分散5-10min，分散均匀即可。
实施例3
首先称取300克水性丙烯酸乳液，缓慢注入干净不锈钢容器内，接着加入去离子水125克，启动搅拌器，搅拌速度控制在800-1000r/min，分散5-10min，确保其分散均匀；依次加入分散剂1克、润湿剂1克、消泡剂1克、防腐剂1克、pH调节剂1克、丙二醇20克、纤维素1克、钛白粉10克、磷系阻燃剂200克，搅拌速度控制在600-800r/min，分散20-30min，确保其分散均匀；依次加入成膜助剂50克、防霉剂1克，搅拌速度控制在600-800r/min，分散5-10min，确保其分散均匀；加入增稠剂3克，搅拌速度控制在400-500r/min，分散5-10min，分散均匀即可。
取本发明实施例1的样品涂饰在胶合板上，与市售的普通阻燃涂料木材胶合板进行了对比点燃实验，采用锥形量热仪测量，所用量热仪功率为50kw/m2，依照工业标准相当于在胶合板表面给予720摄氏度的热度。实验结果如下表所述：
与已有的阻燃涂料相比，显示本发明的涂料有效延长了点燃时间，降低了热量释放。同时实验中发现烟雾释放量有效降低，仅为对比胶合板的50％。
Claims (2)
1.阻燃型丙烯酸饰面涂料，其特征在于，以质量份数计，由以下组份组成：
其中，所述磷系阻燃剂为蜜胺包覆改性聚磷酸铵；所述成膜助剂选自丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯。
2.权利要求1的阻燃丙烯酸饰面涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：在带有高速搅拌器的干净不锈钢容器内，按照配方量先缓慢加入水性丙烯酸乳液，接着加入水，搅拌使其分散均匀；
第二步：依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、防腐剂、pH调节剂、丙二醇、纤维素、钛白粉、磷系阻燃剂，搅拌使其分散均匀；
第三步：依次加入成膜助剂、防霉剂，搅拌使其分散均匀；
第四步：加入增稠剂，搅拌使其分散均匀即可；
其中，各步骤的搅拌条件为：
第一步：搅拌速度控制在800-1000r/min，分散5-10min；
第二步：搅拌速度控制在600-800r/min，分散20-30min；
第三步：搅拌速度控制在600-800r/min，分散5-10min；
第四步：搅拌速度控制在400-500r/min，分散5-10min。
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