CN106280777A - 一种缆线用的水性隔热防火涂料 - Google Patents

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Abstract

一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂6~10份、抑烟阻燃协效剂3~6份、功能填料15~30份、隔热剂10~20份、隔热填料8~15份、表面活性剂5~15份、硼酸锌2~4份、乙酸丁酯5~10份、乙二醇8~15份、膨胀石墨颗粒1~5份、超细氢氧化镁3~10份、p,p‑氯化二苯磺酰肼1~3份、超细玻璃纤维2~8份、水30~45份；所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为2~4:1；所述隔热填料为空心玻璃微珠；所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为3~5:1。本发明得到的涂料涂覆在电缆材料表面，具有优异的阻燃性能、隔热性、耐候性、耐高温、耐腐蚀性能及使用性能，且涂膜具有优异的韧度及耐老化性能。

Description

一种缆线用的水性隔热防火涂料
技术领域
本发明涉及防火材料领域，具体涉及一种缆线用的水性隔热防火涂料。
背景技术
每逢季节变冷，气候变的越发干燥，这时亦是火灾多发的时节。这样的时节人们对电的依赖大增，但同时干燥的环境和大负荷的电量运输往往也成为了火灾的导火索。这时，电缆电线的防火性能就显得尤为重要。电缆防火涂料作为一种能有效地抑制、阻隔火焰的传播与蔓延，对电线、电缆起到防火保护作用的防火材料，对减少电缆火灾损失、保护人民财产安全起到了极其巨大的作用，同时专业人员通过不断的实践总结完成了对电缆防火涂料一次次改进，并在实际运用中总结出了完善的使用规范，让电缆防火涂料成为一种成熟的消防产品，使电缆防火涂料在消防安全领域拥有举足轻重的地位。
现有的电缆防火涂料包括溶剂型和水性防火涂料，溶剂型防火涂料具有较好的防火阻燃效果，但由于溶剂本身易燃，而且在热环境下有毒物质挥发量大，而且降解性较差，从环境保护的方面考虑，水性电缆防火涂料是今后的发展方向。目前，水性电缆防火涂料基本实现了无污染、无毒无味、对施工人员的健康不造成威胁以及隔热防火效果较为强劲的目标，而且使用性如附着力、柔韧性较好，但由于电缆线的使用环境的复杂性，在高温环境下使用时，往往因隔热效果差而使得涂料层内部的护套材料及线缆材料受到高温影响，产生脆化、老化甚至发烟现象，在一定程度上影响了缆线的正常使用。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种隔热效果良好的水性缆线防火涂料。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂6~10份、抑烟阻燃协效剂3~6份、功能填料15~30份、隔热剂10~20份、隔热填料8~15份、表面活性剂5~15份、硼酸锌2~4份、乙酸丁酯5~10份、乙二醇8~15份、膨胀石墨颗粒1~5份、超细氢氧化镁3~10份、p,p-氯化二苯磺酰肼1~3份、超细玻璃纤维2~8份、水30~45份；
所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为2~4:1；
所述隔热填料为空心玻璃微珠；
所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为3~5:1。
进一步地，所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物。
进一步地，所述功能填料为硅微粉、纳米级云母粉、纳米级膨胀蛭石粉、纳米重晶石粉中的一种或几种。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯基醚磺酸盐类表面活性剂或重烷基苯磺酸钠。
进一步地，所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:8~12。
进一步地，所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm。
进一步地，所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm。
进一步地，所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目。
进一步地，所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
本发明具备的有益效果为：本发明得到的涂料涂覆在电缆材料表面，具有优异的阻燃性能，由于加入隔热性优良的隔热剂和隔热填料以及耐热耐候的钼酚醛树脂、表面活性剂、阻燃剂、功能填料及其他助剂，使得涂料的隔热性、耐候性、耐高温、耐腐蚀性能及使用性能均得到显著提高，且涂膜具有优异的韧度及耐老化性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂8份、抑烟阻燃协效剂5份、功能填料22份、隔热剂15份、隔热填料12份、表面活性剂10份、硼酸锌3份、乙酸丁酯8份、乙二醇12份、膨胀石墨颗粒3份、超细氢氧化镁6份、p,p-氯化二苯磺酰肼2份、超细玻璃纤维5份、水38份；所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为3:1；所述隔热填料为空心玻璃微珠；所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为4:1。
进一步地，所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物；所述功能填料为硅微粉和纳米级膨胀蛭石粉；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯基醚磺酸盐类表面活性剂；所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:10；所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm；所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm；所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目；所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
实施例2：一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂6份、抑烟阻燃协效剂3份、功能填料15份、隔热剂10份、隔热填料8份、表面活性剂5份、硼酸锌2份、乙酸丁酯5份、乙二醇8份、膨胀石墨颗粒1份、超细氢氧化镁3份、p,p-氯化二苯磺酰肼1份、超细玻璃纤维2份、水30份；所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为2:1；所述隔热填料为空心玻璃微珠；所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为3:1。
进一步地，所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物；所述功能填料为纳米级云母粉和纳米重晶石粉；所述表面活性剂为重烷基苯磺酸钠；所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:12；所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm；所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm；所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目；所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
实施例3：一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂10份、抑烟阻燃协效剂6份、功能填料30份、隔热剂10~20份、隔热填料8~15份、表面活性剂5~15份、硼酸锌2~4份、乙酸丁酯10份、乙二醇15份、膨胀石墨颗粒5份、超细氢氧化镁10份、p,p-氯化二苯磺酰肼3份、超细玻璃纤维8份、水45份；所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为4:1；所述隔热填料为空心玻璃微珠；所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为5:1。
进一步地，所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物；所述功能填料为硅微粉、纳米级云母粉、纳米级膨胀蛭石粉和纳米重晶石粉；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯基醚磺酸盐类表面活性剂；所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:8；所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm；所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm；所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目；所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
实施例4：一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂10份、抑烟阻燃协效剂3份、功能填料30份、隔热剂10份、隔热填料15份、表面活性剂5份、硼酸锌4份、乙酸丁酯5份、乙二醇15份、膨胀石墨颗粒1份、超细氢氧化镁10份、p,p-氯化二苯磺酰肼1份、超细玻璃纤维8份、水30份；所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为4:1；所述隔热填料为空心玻璃微珠；所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为3:1。
进一步地，所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物；所述功能填料为纳米级膨胀蛭石粉；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯基醚磺酸盐类表面活性剂；所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:9；所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm；所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm；所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目；所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
实施例5：一种缆线用的水性隔热防火涂料，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂7份、抑烟阻燃协效剂4份、功能填料20份、隔热剂12份、隔热填料10份、表面活性剂12份、硼酸锌3份、乙酸丁酯6份、乙二醇10份、膨胀石墨颗粒4份、超细氢氧化镁8份、p,p-氯化二苯磺酰肼2份、超细玻璃纤维6份、水40份；所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为5:2；所述隔热填料为空心玻璃微珠；所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为9:2。
进一步地，所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物；所述功能填料为硅微粉、纳米级云母粉和纳米级膨胀蛭石粉；所述表面活性剂为重烷基苯磺酸钠；所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:11；所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm；所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm；所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目；所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
实施例1-5所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，在具体制备时，将基体树脂与乙酸丁酯、乙二醇混合均匀后，边搅拌边依次加入表面活性剂、水、p,p-氯化二苯磺酰肼、超细玻璃纤维、硼酸锌、膨胀石墨颗粒、阻燃剂、抑烟阻燃协效剂、功能填料、隔热剂、隔热填料和超细氢氧化镁，原料混合后于再经高速搅拌30~40min，既得缆线防火涂料。
本涂料的附着力（SY/T 0442-97）、人工加速老化（GB/T 1865）、耐雾测试（GB/T1771-1991）、抗40弯曲（SY/T 0442-97）、导热系数、热反射率及氧指数等各种实验性能测试结果如下表所示：
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
附着力 1级 1级 1级 1级 1级
人工加速老化 1级 1级 1级 1级 1级
耐雾测试（1000h） 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化
抗40弯曲 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
导热系数 k/m·k 0.070 0.074 0.075 0.073 0.071
热反射率 % 88 85 86 84 89
氧指数 33 29 29 30 32

Claims (9)

1.一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：基体树脂100份、阻燃剂6~10份、抑烟阻燃协效剂3~6份、功能填料15~30份、隔热剂10~20份、隔热填料8~15份、表面活性剂5~15份、硼酸锌2~4份、乙酸丁酯5~10份、乙二醇8~15份、膨胀石墨颗粒1~5份、超细氢氧化镁3~10份、p,p-氯化二苯磺酰肼1~3份、超细玻璃纤维2~8份、水30~45份；
所述的基体树脂为醋叔乳液和钼酚醛树脂，其质量份比为2~4:1；
所述隔热填料为空心玻璃微珠；
所述隔热剂为二氧化钛和硬硅钙石粉，其质量份比为3~5:1。
2.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述阻燃剂为水溶性聚磷酸胺和氟硼酸铵的复合物。
3.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述功能填料为硅微粉、纳米级云母粉、纳米级膨胀蛭石粉、纳米重晶石粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯基醚磺酸盐类表面活性剂或重烷基苯磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述抑烟阻燃协效剂为钼酸铵和纳米羟基磷灰石粉，其质量份比为1:8~12。
6.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述超细氢氧化镁的平均粒径为200nm。
7.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述空心玻璃微珠的真实密度0.3~0.5g/cm3，平均粒径45μm。
8.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述膨胀石墨颗粒的粒径为300~400目。
9.根据权利要求1所述的一种缆线用的水性隔热防火涂料，其特征在于：所述超细玻璃纤维的直径为2.5~5μm。
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