CN104449186B - 一种室外弹性防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种室外弹性防火涂料及其制备方法，它包括如下组分：环保溶剂、橡胶弹性树脂、阻燃性氨基树脂、分散剂、复合发泡粉、聚磷酸铵细粉、钛白粉、三聚氰胺粉、阻燃助剂、木质纤维丝和珍珠岩空心填料。本发明的防火涂料采用了橡胶弹性树脂，阻燃树脂混合配套，提供了超耐水性、优异的湿附着力、优异的耐候性，优异的弹性，拉伸强度，减少因雨取消施工，不用担心涂层被雨水冲坏，不用担心施工条件限制，模仿实际施工过程，天气长时间下雨情况，连刷三道900μm厚未干透，5天5夜不间断淋雨，不被破坏，耐化学性，保证了室外使用和耐久性，使用寿命长。

Description

一种室外弹性防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料化工领域，具体涉及一种室外弹性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。

钢结构防火处理，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，起防火隔热作用的，目前的防火涂料以醇酸树脂、丙烯酸、环氧改性树脂、氯化树脂等做粘合剂，以聚磷酸胺、三聚氰胺、季戊四醇为阻燃发泡组分、助剂、溶剂组成的防火涂料，例如公开号为CN 102408802A公开的防火涂料，这些产品存在一个很大的缺点，就是在室外钢结构使用中，超薄型的防火涂料施工需要涂刷至少十遍以上，厚度到达2.5mm左右，在不同的地区施工过程中，天气有可能下雨，这就要考验涂刷期间没干透之前下雨会造成涂层破坏，最主要是起泡、开裂、剥落问题，使得防火涂料在室外无法应用，本发明更好地解决了此类问题，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室外弹性防火涂料，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。解决了涂层耐水性问题，提高了室外施工性，更具有室外实用性。

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：

一种室外弹性防火涂料，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。优选为环保溶剂MADE。

所述的橡胶弹性树脂由苯乙烯、聚戊二烯共聚的橡胶弹性体共聚合成的高分子树脂。所述的弹性树脂能提供超级耐水性、更好的湿粘接性、优异的弹性，拉伸强度，耐候性好，保证室外使用性能优异。

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。

所述的聚磷酸铵细粉为聚磷酸铵盐，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。

所述三聚氰胺粉为三聚氰胺，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。

所述的珍珠岩空心填料为珍珠岩强化微珠，容重70～90kg/m³，能形成复合的均匀的细小空腔。

本发明的防火涂料，由于采用了苯乙烯、聚戊二烯共聚弹性树脂，阻燃树脂提供了超耐水性，更好的湿附着性，具有优异的弹性，拉伸强度高，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，尤其是长周期的施工避免下雨造成涂层破坏，保证能在室外使用。采用了新型的复合发泡粉，使发泡效率高，膨胀均匀，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。由于加入的珍珠岩玻化空心微珠粉，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，故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。更大的特点是满足室外施工的要求，使室外防火涂料具有实用性。

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、橡胶弹性树脂、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、聚磷酸铵细粉、钛白粉、三聚氰胺粉和阻燃助剂，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，依次加入珍珠岩空心填料、木质纤维丝，在700～800转/分下搅拌25～30min，分散搅匀后即得。

本发明的有益效果：

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、超级耐水性，防止积水、更好的湿附着力、具有优异的弹性和拉伸强度、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、采用了橡胶弹性树脂，阻燃树脂混合配套，提供了超耐水性、优异的湿附着力、优异的耐候性，优异的弹性，拉伸强度，减少因雨取消施工，不用担心涂层被雨水冲坏，不用担心施工条件限制，模仿实际施工过程，天气长时间下雨情况，连刷三道900μm厚未干透，5天5夜不间断淋雨，不被破坏，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.橡胶弹性树脂：KT G-1643 美国科腾有限公司；

3.阻燃性氨基树脂：型号586 江苏三木集团公司；

4.分散剂：BYK-163 德国BYK公司；

5.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；

6.聚磷酸铵细粉：江苏融泰化工有限公司或山东海化魁星化工有限公司；

7.钛白粉：R706 美国杜邦公司；

8.三聚氰胺：江苏融泰化工有限公司；

9.阻燃助剂：70# 江苏三木集团公司；

10.木质纤维丝：FM100、FM200 上海达鲁实业有限公司；

11.珍珠岩空心填料：河南信阳保温建材厂，容重：70～90kg/m³。

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、橡胶弹性树脂、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、聚磷酸铵、钛白粉、三聚氰胺和阻燃助剂，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，依次加入珍珠岩空心填料和木质纤维丝，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、橡胶弹性树脂、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、聚磷酸铵细粉、钛白粉、三聚氰胺和阻燃助剂，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，依次加入珍珠岩空心填料和木质纤维丝，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、橡胶弹性树脂、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、聚磷酸铵细粉、钛白粉、三聚氰胺粉和阻燃助剂，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，依次加入珍珠岩空心填料和木质纤维丝，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.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，远远超过国家标准。

②.其他物理指标：

1.抗裂性：无裂纹；

2.粘结强度：1.3Mpa；

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。

③.模仿实际施工过程中天气经常长时间下雨水情况(耐水性)

实施例1～3按配方做成的涂料，制板，在铁板上涂刷300μm厚，烘2小时，拿出冷却30分钟，再涂刷300μm，一共涂刷3道，最后在自然条件下干燥24h，然后去淋水，时间5天5夜不间断，每4小时观察一次。

试验结果：无起泡、无开裂、无剥落现象，说明耐水性很好。现室外实施工中，未干透下雨，不会对涂层造成损坏，可以具体实施施工。

而公开号为CN 102408802A的防火涂料，制板，在铁板上涂刷300μm厚，烘2小时，拿出冷却30分钟，再涂刷300μm，一共涂刷3道，最后在自然条件下干燥24h，然后去淋水，时间5天5夜不间断，每4小时观察一次。

试验结果：涂层存在起泡、开裂、剥落的现象，说明耐水性差。现室外施工中必须要保证在涂层干透前不下雨，如果未干透下雨，会对涂层造成损坏，使得防火涂料在室外无法应用。

Claims (8)

1.一种室外弹性防火涂料，其特征在于它由如下重量份数的组分组成：

环保溶剂 13～15份； 橡胶弹性树脂 18～22份； 阻燃性氨基树脂 5～7份； 分散剂 0.3～0.6份； 复合发泡粉 10～13份； 聚磷酸铵细粉 20～23份； 钛白粉 4～5份； 三聚氰胺粉 12～14份； 阻燃助剂 3～4份； 木质纤维丝 2～4份； 珍珠岩空心填料 3～5份

所述的橡胶弹性树脂为由苯乙烯、聚戊二烯共聚弹性树脂。

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MADE和S100芳香溶剂中的至少一种。

3.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。

4.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。

5.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于所述的聚磷酸铵细粉为聚磷酸铵盐。

6.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。

7.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。

8.权利要求1所述的防火涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）依次加入配方量的环保溶剂、橡胶弹性树脂、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、聚磷酸铵细粉、钛白粉、三聚氰胺粉和阻燃助剂，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，依次加入珍珠岩空心填料、木质纤维丝，在700～800转/分下搅拌25～30min，分散搅匀后即得。