CN105131784A - 一种膨胀型防火涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种膨胀型防火涂料及其制备方法,其原料组成为氨基树脂A和淀粉磷酸酯B,将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以质量比为1∶1-2混合成膨胀型防火涂料;氨基树脂A原料组成为尿素、三聚氰胺、双氰胺和甲醛,所述尿素、三聚氰胺、双氰胺和甲醛的料液比为2-5g∶1-2g∶1-3g∶10-15ml,甲醛浓度为34%-41%;淀粉磷酸酯B原料组成为淀粉、浓度为85%的磷酸和水,淀粉、浓度为85%的磷酸和水的料液比为1g∶1-2ml∶1-2ml。本发明涂料无色透明,价格低廉,膨胀系数高,属于超薄型防火涂料,且制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域,尤其是涉及一种膨胀型防火涂料及其制备方法。
背景技术
木材、高分子材料、钢材等可燃和不耐高温材料在建材中所占比例极大。可燃材料是火灾发生并得以蔓延的主要原因,钢材因其大的导热系数使其在火灾发生时温度急剧上升,400-600℃时,钢结构承重能力骤降进而引起系列事故,使用防火涂料对上述材料进行防火处理,可有效抑制火势蔓延,增加钢结构在火灾中的耐火时间。防火涂料又分为膨胀型与非膨胀型,其中膨胀型效果较好。目前国内有不少生产膨胀型防火涂料的厂家。但普遍存在的问题是,膨胀倍数低,需涂较厚才能达到较好的防火效果,因为要达到较大厚度,故要多次涂刷,劳动强度大,使用成本高。而且都是有色涂料,很多情况下影响基材美观。
目前防火涂料的制备多采用阻燃剂加基料树脂混合的方法,但这种方法不尽如人意,阻燃剂比例大则膨胀倍数高,但是带来了涂料成膜性质不好的麻烦,必须折中处理。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种膨胀型防火涂料及其制备方法和检测方法,该涂料价格低廉、无色透明且属于膨胀倍数高的超薄型防火涂料,制备简单。
本发明是通过下述技术方案来实现的:一种膨胀型防火涂料,其原料组成为氨基树脂A和淀粉磷酸酯B,氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以质量比1∶1-2搅拌混合得到膨胀型防火涂料;氨基树脂A原料组成为尿素、三聚氰胺、双氰胺和甲醛,所述尿素、三聚氰胺、双氰胺和甲醛的料液比为2-5g∶1-2g∶1-3g∶10-15ml,甲醛浓度为34%-41%;淀粉磷酸酯B原料组成为淀粉、浓度为85%的磷酸和水,淀粉、浓度为85%的磷酸和水的料液比为1g∶1-2ml∶1-2ml。
所述一种膨胀型防火涂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)氨基树脂A的制备:将尿素、三聚氰胺、双氰胺与甲醛按料液比2-5g∶1-2g∶1-3g∶10-15ml加入到容器中,使用乙醇胺调节PH值至8-9,加热至100-102℃,沸腾反应20-40min,使用分水器分离水分,得到粘稠透明状氨基树脂A;
(2)淀粉磷酸酯B的制备:将淀粉、磷酸、水按料液比1g∶1-2ml∶1-2ml加入容器共同加热,缓慢加热至95-100℃,加热过程中容器内原料先变为白色块状后逐渐透明变稀,此时水分含量大,加热温度至100-105℃进行酯化反应2-5h,同时敞口蒸发水分,后降低温度至80℃反应20-40min,得到无色透明粘性液体淀粉磷酸酯B;
(3)将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以1∶1-2的质量比混合搅拌形成膨胀型防火涂料。
优选的,所述步骤(2)淀粉磷酸酯B的制备中磷酸在初始阶段加入总量的五分之一,剩余磷酸在反应中平均分三次加入至容器中。
本发明的有益效果是:本发明中合成的涂料无色透明不影响基材美观,价格低廉,膨胀系数高,属于超薄型防火涂料,且制备方法简单,使用本发明合成的涂料所需劳动量少,不需多次刷涂即可达到较好的防火效果。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施,下面结合具体实施例1-4对本发明进一步说明,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
膨胀型防火涂料的制备:
(1)氨基树脂A的制备:将尿素20g、三聚氰胺10g、双氰胺10g、甲醛100ml加入到容器中,使用乙醇胺调节PH值至8-9,加热至100℃,沸腾反应20min,使用分水器分离水分,得到粘稠透明状氨基树脂A;
(2)淀粉磷酸酯B的制备:将淀粉15g、磷酸15ml、15ml水按比例加入容器共同加热,其中磷酸在最初加入3ml,剩余磷酸在加热过程中平均分三次加入,缓慢加热至95℃,加热过程中容器内原料先变为白色块状后逐渐透明变稀,此时水分含量大,加热温度至100℃进行酯化反应2h,同时敞口蒸发水分,后降低温度至80℃反应20min,得到无色透明粘性液体淀粉磷酸酯B;
(3)将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以1∶1-2的质量比混合搅拌形成膨胀型防火涂料。
实施例2
膨胀型防火涂料的制备:
(1)氨基树脂A的制备:将尿素30g、三聚氰胺10g、双氰胺20g、甲醛120ml加入到容器中,使用乙醇胺调节PH值至8-9,加热至100℃,沸腾反应30min,使用分水器分离水分,得到粘稠透明状氨基树脂A;
(2)淀粉磷酸酯B的制备:将淀粉20g、磷酸40ml、40ml水按比例加入容器共同加热,其中磷酸在最初加入8ml,剩余磷酸在加热过程中平均分三次加入,缓慢加热至95℃,加热过程中容器内原料先变为白色块状后逐渐透明变稀,此时水分含量大,加热温度至100℃进行酯化反应3h,同时敞口蒸发水分,后降低温度至80℃反应30min,得到无色透明粘性液体淀粉磷酸酯B;
(3)将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以1∶1-2的质量比混合搅拌形成膨胀型防火涂料。
实施例3
膨胀型防火涂料的制备:
(1)氨基树脂A的制备:将尿素40g、三聚氰胺20g、双氰胺20g、甲醛140ml加入到容器中,使用乙醇胺调节PH值至8-9,加热至102℃,沸腾反应30min,使用分水器分离水分,得到粘稠透明状氨基树脂A;
(2)淀粉磷酸酯B的制备:将淀粉25g、磷酸25ml、50ml水按比例加入容器共同加热,其中磷酸在最初加入5ml,剩余磷酸在加热过程中平均分三次加入,缓慢加热至100℃,加热过程中容器内原料先变为白色块状后逐渐透明变稀,此时水分含量大,加热温度至105℃进行酯化反应4h,同时敞口蒸发水分,后降低温度至80℃反应40min,得到无色透明粘性液体淀粉磷酸酯B;
(3)将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以1∶1-2的质量比混合搅拌形成膨胀型防火涂料。
实施例4
膨胀型防火涂料的制备:
(1)氨基树脂A的制备:将尿素50g、三聚氰胺20g、双氰胺30g、甲醛150ml加入到容器中,使用乙醇胺调节PH值至8-9,加热至102℃,沸腾反应30min,使用分水器分离水分,得到粘稠透明状氨基树脂A;
(2)淀粉磷酸酯B的制备:将淀粉30g、磷酸30ml、60ml水按比例加入容器共同加热,其中磷酸在最初加入6ml,剩余磷酸在加热过程中平均分三次加入,缓慢加热至100℃,加热过程中容器内原料先变为白色块状后逐渐透明变稀,此时水分含量大,加热温度至105℃进行酯化反应5h,同时敞口蒸发水分,后降低温度至80℃反应40min,得到无色透明粘性液体淀粉磷酸酯B;
(3)将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以1∶1-2的质量比混合搅拌形成膨胀型防火涂料。
对上述实施例中的膨胀型防火涂料进行验证,使用规格为6.5*7.5cm约50cm2的纸板,将1ml涂料滴在纸面涂抹均匀为测试膜,湿膜厚度约0.2mm,干膜厚度低于0.2mm,观察测试膜光泽度、硬度和韧度都良好;使用火焰外焰对测试膜进行灼烧,碳层厚度大于1cm,即膨胀倍数大于50,纸片背面无被灼烧痕迹,且灼烧时手指接触纸片5s内不感觉烫,说明本发明膨胀型防火涂料性能良好。
本发明中制备的涂料无色透明不影响基材美观,价格低廉,膨胀倍数大于50,属于超薄型防火涂料,且制备方法简单,使用本发明合成的涂料所需劳动量少,不需多次刷涂即可达到较好的防火效果。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种膨胀型防火涂料,其特征在于,其原料组成为氨基树脂A和淀粉磷酸酯B,所述氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以质量比1∶1-2搅拌混合得到膨胀型防火涂料;所述氨基树脂A原料组成为尿素、三聚氰胺、双氰胺和甲醛,所述尿素、三聚氰胺、双氰胺和甲醛的料液比为2-5g∶1-2g∶1-3g∶10-15ml,所述甲醛浓度为34%-41%;所述淀粉磷酸酯B原料组成为淀粉、浓度为85%的磷酸和水,所述淀粉、浓度为85%的磷酸和水的料液比为1g∶1-2ml∶1-2ml。
2.一种如权利要求1所述的膨胀型防火涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)氨基树脂A的制备:将尿素、三聚氰胺、双氰胺与甲醛按料液比2-5g∶1-2g∶1-3g∶10-15ml加入到容器中,使用乙醇胺调节PH值至8-9,加热至100-102℃,沸腾反应20-40min,使用分水器分离水分,得到粘稠透明状氨基树脂A;
(2)淀粉磷酸酯B的制备:将淀粉、磷酸、水按料液比1g∶1-2ml∶1-2ml加入容器共同加热,缓慢加热至95-100℃,加热过程中容器内原料先变为白色块状后逐渐透明变稀,此时水分含量大,加热温度至100-105℃进行酯化反应2-5h,同时敞口蒸发水分,后降低温度至80℃反应20-40min,得到无色透明粘性液体淀粉磷酸酯B;
(3)将氨基树脂A和淀粉磷酸酯B以1∶1-2的质量比混合搅拌形成膨胀型防火涂料。
3.根据权利要求2所述的膨胀型防火涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)淀粉磷酸酯B的制备中磷酸在初始阶段加入总量的五分之一,剩余磷酸在反应中平均分三次加入至容器中。
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