CN103865342A - 一种石墨烯类膨胀型低烟防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石墨烯类膨胀型低烟防火涂料及其制备方法，属于功能涂料范畴。其特征是以水性成膜基体(100份)，膨胀型阻燃剂(200份-250份)，钛白粉(20份-30份)，石墨烯类物质(0.1份-1份)，助剂（1份-2份），水（200份-250份），将这些物质按照一定配比混合研磨成涂料。本发明的效果在于燃烧初期，均匀致密发泡，后期形成了一种隔火隔热的包状炭层结构，耐燃时间长，机械强度大，耐水耐候性好，涂层表面光滑，制备工艺流程简单，便于操作。该防火涂料属于水性涂料范畴，低烟低毒，属于绿色环保涂料。该涂料可广泛用于木结构、钢结构，纤维织物等领域。

Description

一种石墨烯类膨胀型低烟防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防火涂料的制备，尤其是一种石墨烯类膨胀型低烟防火涂料的制备。 

背景技术

众所周知，木材与钢结构的应用已遍及各个行业，而火灾的发生大部分与木结构、钢结构本身的破坏密切相关，若在外表面附加一层保护膜，那么火灾就不易发生，为此，防火涂料的存在是相当有效且有意义的。 

膨胀型防火涂料是由基体，阻燃体系、添加剂（颜料、填料）以及各种助剂组成。在高温火焰的作用下，涂料层熔融，发泡，膨胀，形成蜂窝状的包状炭化层结构，并放出难燃气体，冲淡氧气的浓度，起到隔火隔热的作用。而水性防火涂料，不仅满足国家环保的要求，而且价格低廉，性能显著，故而越来越受到研究者与厂商的重视。 

本发明采用水性成膜物作为基体，钛白粉作为高温填料，在燃烧的过程当中，析出附着在炭层表面，起到隔火隔热的作用，在此是一种非常受欢迎的一种高温填料，而石墨烯类化学物质具有阻燃抑烟的作用，在国家越来越重视环境安全与人身安全的情况下，减少烟雾的产生，已势在必行，毕竟在火灾中死亡的人，85%以上都是因为毒烟而窒息死亡。 

发明内容

本发明的目的在于提高现有防火涂料的耐燃抑烟性能，提供一种优于传统防火涂料的石墨烯类膨胀型防火涂料。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

该防火涂料的组分及含量： 

水性成膜基体(100份)，膨胀型阻燃剂(200份-250份)，钛白粉(20份-30份)，石墨烯类物质(0.1份-1份)，助剂（1份-2份），水（200份-250份）。 

本发明水性成膜基体为丙烯酸乳液，水性聚氨酯，环氧树脂其中的一种。 

本发明所述的膨胀型阻燃剂为三聚氰酸螺环磷酸酯、螺环磷酸酯酰胺其中的一种。 

本发明所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉的其中一种。 

本发明所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。 

本发明所述的石墨烯类物质为石墨烯，氧化石墨烯或它们的复配物。 

该发明包括以下步骤： 

（1）按照以下组分配比备料：水性成膜基体(100份)，膨胀型阻燃剂(200份-250份)，钛白粉(20份-30份)，石墨烯类物质(0.1份-1份)，助剂（1份-2份），水（200份-250份）。 

（2）将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性成膜基体以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得石墨烯类膨胀型低烟防火涂料。 

本发明的优点： 

本发明所用到的水性成膜基体，为水性环保基料，对环境无污染。 

本发明所用的高温填料钛白粉，会在燃烧过程当中析出，附着在炭层表面，提高炭化层强度，隔绝了热量的传导，延长了耐燃时间。 

本发明所用的石墨烯类物质具有阻燃抑烟的效果，且用量极少，降低成本，添加入防火涂料后，烟释放量明显降低。 

具体实施方式：

实例一： 

各组分含量： 

硅丙乳液(100份)，三聚氰酸螺环磷酸酯(200份)，金红石型钛白粉(20份)，石墨烯(0.3份)，助剂（1份），水（200份）。 

制备方法： 

将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得石墨烯类膨胀型低烟防火涂料。 

实例二： 

水性聚氨酯(100份)，季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐（200份），锐钛型钛白粉(25份)，氧化石墨烯(1份)，助剂（1份），水（230份）。 

制备方法： 

将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性聚氨酯以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得石墨烯类膨胀型低烟防火涂料。 

实例三： 

环氧树脂(100份)，螺环磷酸酯酰胺（230份），金红石型钛白粉(30份)，石墨烯与氧化石墨烯复配物(1份)，助剂（1份），水（250份）。 

制备方法： 

将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将环氧树脂以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得石墨烯类膨胀型低烟防火涂料。 

Claims (7)

1.一种石墨烯类膨胀型低烟防火涂料制备方法，其特征在于：该防火涂料的组分及含量： 

水性成膜基体(100份)，膨胀型阻燃剂(200份-250份)，钛白粉(20份-30份)，石墨烯类物质(0.1份-1份)，助剂（1份-2份），水（200份-250份）。 

2.根据权利要求书1所述的石墨烯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的水性成膜基体为丙烯酸乳液，水性聚氨酯，环氧树脂其中的一种。 

3.根据权利要求书1所述的石墨烯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的膨胀型阻燃剂为三聚氰酸螺环磷酸酯、螺环磷酸酯酰胺其中的一种。 

4.根据权利要求书1所述的石墨烯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉其中的一种。 

5.根据权利要求书1所述的石墨烯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。 

6.根据权利要求书1所述的石墨烯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的石墨烯物质为石墨烯，氧化石墨烯或其复配物。 

7.根据权利要求书1所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，该方法包括以下步骤： 

（1）按照以下组分配比备料：水性成膜基体(100份)，膨胀型阻燃剂(200份-250份)，钛白粉(20份-30份)，石墨烯类物质(0.1份-1份)，助剂（1份-2份），水（200份-250份）。 

（2）将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性成膜基体以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得石墨烯类膨胀型低烟防火涂料。