CN104830213A - 一种建筑阻燃环保涂料及其制备方法 - Google Patents

一种建筑阻燃环保涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种建筑阻燃环保涂料，由下列重量份的原料制成：硅酸铝2-5、丙烯酸改性环氧树脂20-24、氯-偏乳酸15-20、松香甘油酯4-6、2-羟基喹啉1-3、聚氨磷酸铵22-28、碳化剂6-8、抑烟剂3-5、五溴联苯醚10-15、季戊四醇14-16、石英砂1-3、钛白粉3-5、云母粉2-4、有机硅11-13、氯化石蜡2-3、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3、助剂8-10、水40-60。该水性建筑阻燃环保涂料，克服了常见油性阻燃涂料中的大量VOC排放难题，生产和施工工艺简单，大幅降低有害物质排放，环保性能优良；同时，阻燃性能优异，通过对成膜树脂的改进，成本较低，各项理化性能较现有技术产品有较好提升，克服了现有技术中同类材料附着力、耐候性、流平性较差的缺点，适于工业、家装等领域建筑的涂装。

Description

一种建筑阻燃环保涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保涂料，特别涉及一种用于建筑的阻燃环保涂料及其制备方法。
背景技术
涂料在工业上能对材质表面起到保护、装饰、标志和其他用途，一般由成膜物质、填料(颜填料)、溶剂、助剂等组成。根据性能划分，有防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆等。其中，阻燃涂料是一种重要分支。当前，家庭装修、内墙所用涂料，以及工业上的车间、厂房所采用涂料大多为易燃材料，容易成为火灾发生的重要源头。尤其是在电力设备存在，或者处于高温环境下，火灾发生的概率更是直线上升，为此，在建筑墙壁涂覆具有阻燃功能的涂料，对工业和生活安全存在重要意义。
当前，阻燃性涂料主要应用于建筑墙壁、电机设备、家用电器零配件、防盗门等领域。按照其组成物质主要成分，大多应用的阻燃涂料可分为水性阻燃涂料和粉末涂料。其中，常见的水性阻燃涂料的理化性能较差，附着力，耐候性指标在特定工作环境下容易出现问题，无法满足相应要求；而粉末涂料主要是环氧或环氧聚酯为主要基料，成本较高，施工工艺较为复杂，在涂料固化过程中容易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑阻燃环保涂料及其制备方法。
为了实现本发明的目的，通过如下的技术方案实施：
一种建筑阻燃环保涂料，由下列重量份的原料制成：硅酸铝2-5、丙烯酸改性环氧树脂20-24、氯-偏乳酸15-20、松香甘油酯4-6、2-羟基喹啉1-3、聚氨磷酸铵22-28、碳化剂6-8、抑烟剂3-5、五溴联苯醚10-15、季戊四醇14-16、石英砂1-3、钛白粉3-5、云母粉2-4、有机硅11-13、氯化石蜡2-3、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3、助剂8-10、水40-60。
所述助剂是由以下重量份原料混合制成：增光剂2-3、流平剂14-15、乳液稳定剂2-3、增稠剂0.5-1、消泡剂4-6、防霉剂0.5-1。
上述方案中，所述的碳化剂为多元醇类，优选为双季戊四醇。
进一步，所述的抑烟剂为钼系阻燃剂，优选为磷钼酸钙。
进一步，所述的增光剂优选为超高分子量聚二甲基硅氧烷乳液。
进一步，所述的流平剂优选为丙烯酸共聚物类流平剂。
进一步，所述的乳液稳定剂优选为聚羧酸类稳定剂。
进一步，所述的增稠剂优选为ASE60、DSX3116、非离子聚氨酯类增稠剂中的一种或几种。
进一步，所述的消泡剂优选为有机类硅氧烷消泡剂、聚醚类消泡剂中一种或混合物。
进一步，所述的防霉剂优选为有机氨防腐杀菌剂、有机氯化物防腐杀菌剂中一种或混合物。
本发明所述建筑阻燃环保涂料是由以下步骤制成：
1)将硅酸铝、石英砂、钛白粉、云母粉、有机硅、氯化石蜡加入到2-羟基喹啉、五溴联苯醚、季戊四醇和水的混合溶液中，超声分散20-30分钟，保持分散同时依次加入助剂进行分散5-8分钟，升温至40-50℃；
2)在步骤1)得到的混合溶液中加入聚氨磷酸铵、碳化剂、抑烟剂、以及异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，继续分散15-20分钟；
3)将步骤2)的产物继续升温至70-80℃，加入丙烯酸改性环氧树脂、氯-偏乳酸、松香甘油酯，在1800-2200转/分搅拌状态下搅拌分散1-2小时；
4)将步骤3)得到的混合溶液加入到研磨机中研磨，过滤，得到的产物细度为20-40um，包装封罐。
本发明的优点是：制备的涂料产物中使用水作为溶剂种类，避免采用油性组分作为主要溶剂，大幅减少有害物质的排放，对环境的污染比较现有技术中常见的建筑阻燃涂料有大幅改进；同时，成本较低，性能稳定，制备和使用工艺简单，而且通过特定配比的助剂使整个产品的理化性能较好，阻燃性能优异，分散效果良好，性能稳定，克服了现有技术中同类材料附着力、耐候性、流平性较差的缺点。
具体实施方案
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明所用的化学试剂及材料均为市购。
本发明的建筑阻燃环保涂料，由下列重量份的原料制成：硅酸铝2-5、丙烯酸改性环氧树脂20-24、氯-偏乳酸15-20、松香甘油酯4-6、2-羟基喹啉1-3、聚氨磷酸铵22-28、碳化剂6-8、抑烟剂3-5、五溴联苯醚10-15、季戊四醇14-16、石英砂1-3、钛白粉3-5、云母粉2-4、有机硅11-13、氯化石蜡2-3、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3、助剂8-10、水40-60。
所述助剂是由以下重量份原料混合制成：增光剂2-3、流平剂14-15、乳液稳定剂2-3、增稠剂0.5-1、消泡剂4-6、防霉剂0.5-1。
实施例一
按组分重量配比，将3份硅酸铝、2份石英砂、3份钛白粉、2份云母粉、12份有机硅、2份氯化石蜡加入到1份2-羟基喹啉、12份五溴联苯醚、14份季戊四醇和40份水的混合溶液中，超声分散20分钟，保持分散同时依次加入8份助剂进行分散5分钟，升温至45℃；其中所述助剂是由以下重量份原料混合制成：超高分子量聚二甲基硅氧烷乳液2、丙烯酸共聚物类流平剂14、聚羧酸类稳定剂2、DSX3116 0.5、聚醚类消泡剂4、有机氯化物防腐杀菌剂0.5。
在上步骤得到的混合溶液中加入23份聚氨磷酸铵、6份双季戊四醇、3份磷钼酸钙、以及1份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，继续分散15分钟；得到的分散产物继续升温至70℃，加入20份丙烯酸改性环氧树脂、15份氯-偏乳酸、4份松香甘油酯，在1800转/分搅拌状态下搅拌分散1小时；得到的混合溶液加入到研磨机中研磨，过滤，得到的产物细度为20-40um，即可得到相应建筑阻燃环保涂料A。
对上述产品A进行性能测试，结果见表1。
实施例二
按组分重量配比，将4份硅酸铝、2份石英砂、4份钛白粉、3份云母粉、12份有机硅、2份氯化石蜡加入到2份2-羟基喹啉、12份五溴联苯醚、15份季戊四醇和50份水的混合溶液中，超声分散25分钟，保持分散同时依次加入9份助剂进行分散6分钟，升温至45℃；其中所述助剂是由以下重量份原料混合制成：超高分子量聚二甲基硅氧烷乳液2、丙烯酸共聚物类流平剂14、聚羧酸类稳定剂2、ASE60 0.5、有机类硅氧烷消泡剂4、有机氨防腐杀菌剂0.5。
在上步骤得到的混合溶液中加入25份聚氨磷酸铵、7份双季戊四醇、4份磷钼酸钙、以及1份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，继续分散15分钟；得到的分散产物继续升温至75℃，加入22份丙烯酸改性环氧树脂、17份氯-偏乳酸、5份松香甘油酯，在2000转/分搅拌状态下搅拌分散1小时；得到的混合溶液加入到研磨机中研磨，过滤，得到的产物细度为20-40um，即可得到相应建筑阻燃环保涂料B。
对上述产品B进行性能测试，结果见表1。
实施例三
按组分重量配比，将5份硅酸铝、3份石英砂、5份钛白粉、4份云母粉、13份有机硅、3份氯化石蜡加入到3份2-羟基喹啉、15份五溴联苯醚、16份季戊四醇和60份水的混合溶液中，超声分散30分钟，保持分散同时依次加入10份助剂进行分散8分钟，升温至50℃；其中所述助剂是由以下重量份原料混合制成：超高分子量聚二甲基硅氧烷乳液3、丙烯酸共聚物类流平剂15、聚羧酸类稳定剂3、ASE60 1、有机类硅氧烷消泡剂6、有机氨防腐杀菌剂1。
在上步骤得到的混合溶液中加入28份聚氨磷酸铵、8份双季戊四醇、5份磷钼酸钙、以及3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，继续分散20分钟；得到的分散产物继续升温至80℃，加入23份丙烯酸改性环氧树脂、20份氯-偏乳酸、6份松香甘油酯，在2200转/分搅拌状态下搅拌分散2小时；得到的混合溶液加入到研磨机中研磨，过滤，得到的产物细度为20-40um，即可得到相应建筑阻燃环保涂料C。
对上述产品C进行性能测试，结果见表1。
表1
本发明的水性建筑阻燃环保涂料，克服了常见油性阻燃涂料中的大量VOC排放难题，生产和施工工艺简单，大幅降低有害物质排放，环保性能优良；同时，阻燃性能优异，通过对成膜树脂的改进，成本较低，各项理化性能较现有技术产品有较好提升，克服了现有技术中同类材料附着力、耐候性、流平性较差的缺点，适于工业、家装等领域建筑的涂装。
本发明的以上描述本质上仅仅是示例性的，因此不脱离本发明教导的变型意图均在本教导的范围内，这样的变型不被认为是偏离本教导的精神和范围。

Claims (10)

1.一种建筑阻燃环保涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：硅酸铝2-5、丙烯酸改性环氧树脂20-24、氯-偏乳酸15-20、松香甘油酯4-6、2-羟基喹啉1-3、聚氨磷酸铵22-28、碳化剂6-8、抑烟剂3-5、五溴联苯醚10-15、季戊四醇14-16、石英砂1-3、钛白粉3-5、云母粉2-4、有机硅11-13、氯化石蜡2-3、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1-3、助剂8-10、水40-60，所述的助剂是由以下重量份原料混合制成：增光剂2-3、流平剂14-15、乳液稳定剂2-3、增稠剂0.5-1、消泡剂4-6、防霉剂0.5-1。
2.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的碳化剂为多元醇类碳化剂，优选为双季戊四醇。
3.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的抑烟剂为钼系阻燃剂，优选为磷钼酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的增光剂为超高分子量聚二甲基硅氧烷乳液。
5.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的流平剂为丙烯酸共聚物类流平剂。
6.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的乳液稳定剂为聚羧酸类稳定剂。
7.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的增稠剂为ASE60、DSX3116、非离子聚氨酯类增稠剂中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的消泡剂为有机类硅氧烷消泡剂、聚醚类消泡剂中一种或混合物。
9.根据权利要求1所述的一种建筑阻燃环保涂料，所述的防霉剂为有机氨防腐杀菌剂、有机氯化物防腐杀菌剂中一种或混合物。
10.根据权利要求1-11任一项所述的一种建筑阻燃环保涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤制成：
1)将硅酸铝、石英砂、钛白粉、云母粉、有机硅、氯化石蜡加入到2-羟基喹啉、五溴联苯醚、季戊四醇和水的混合溶液中，超声分散20-30分钟，保持分散同时依次加入助剂进行分散5-8分钟，升温至40-50℃；
2)在步骤1)得到的混合溶液中加入聚氨磷酸铵、碳化剂、抑烟剂、以及异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯，继续分散15-20分钟；
3)将步骤2)的产物继续升温至70-80℃，加入丙烯酸改性环氧树脂、氯-偏乳酸、松香甘油酯，在1800-2200转/分搅拌状态下搅拌分散1-2小时；
4)将步骤3)得到的混合溶液加入到研磨机中研磨，过滤，得到的产物细度为20-40um，包装封罐。
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