CN106675304B - 一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，按重量份计包括：聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液35‑75份、半乳糖膨胀阻燃体系5‑25份、可膨胀填料5‑35份、润湿剂2‑4份、增稠剂1‑3份以及水5‑15份。该涂料可中低温相变吸热抑制火苗、高温膨胀炭层隔热保护内部材料、相变吸收热量大、降温防火效果显著。本发明还公开了该涂料的制备方法，包括以下步骤：将水放入搅拌机中，搅拌下依次加入增稠剂和润湿剂，混合均匀；加入半乳糖膨胀阻燃体系和可膨胀填料，混合分散均匀；然后搅拌下加入聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液，调整体系pH，剪切分散，过筛出料。该方法工艺简单，成本低。

Description

一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能涂料技术领域，具体涉及一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法。

背景技术

阻燃防火是关系人民生命财产安全的重要课题。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。据公安部消防局统计，2015年，全国共接报火灾33.8万起，造成1742人死亡、1112人受伤，直接财产损失39.5亿元。2015年5月25日，河南省平顶山市鲁山县康乐园老年公寓发生特别重大火灾事故，造成39人死亡、6人受伤，过火面积745.8平方米，直接经济损失2064.5万元，造成了极其恶劣的社会影响。

膨胀型阻燃剂有酸源、炭源和气源三个基本要素。在150℃温度范围酸源产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸；在稍高的温度下，酸与碳源进行酯化反应，而体系中的胺基则作为酯化反应的催化剂，加速反应；体系在酯化反应前和酯化过程中熔融，反应过程中产生的不燃性气体使已经处于熔融状态的体系膨胀发泡，与此同时，多元醇和酯脱水碳化，形成无机物及碳残余物，体系进一步发泡；反应接近完成时，体系胶化和固化，最后形成多孔泡沫炭层。在火灾条件下膨胀阻燃剂与树脂协同作用形成的泡沫炭层，具有隔热、隔氧、抑烟、防滴等功效，是低烟、低毒、无腐蚀性气体产生的绿色高效阻燃技术方法。

相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力。以固-液相变为例，在加热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料冷却时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。在这两种相变过程中，所储存或释放的能量称为相变潜热。物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。

中国发明专利201410614087.1公开了一种新型的水基性膨胀隔热防火阻燃涂料，由成膜乳液、磷-氮-碳系阻燃材料、钛白粉等颜填料、涂料助剂、水等组成。

中国发明专利201310723631.1公开了一种膨胀型水性防火阻燃涂料及其制备方法，该膨胀型水性防火阻燃涂料包括按照质量份数计的如下原料：苯丙乳液80-90份、三聚氰胺15-18份、羟甲基纤维素13-15份、碳酰胺10-12份、纳米二氧化钛7-10份、六偏磷酸钠8-12份、季戊四醇2-5份、轻质碳酸钙10-16份、微晶石蜡0.5-1份、水90-95份。

中国发明专利201410064461.5公开了一种用于木制品的水性膨胀型隔热阻燃抑烟涂料，其制备过程为：在质量百分比为25-40％的改性聚氨酯乳液中,加入质量百分比为1-10％的分散剂，在搅拌状态下，加入质量百分比为5-15％的中空玻璃粉、质量百分比为20-35％的无卤膨胀型阻燃剂、质量百分比为0.01-1％消泡剂，在搅拌均匀后，加入质量百分比为0.1-30％的水，调整至合适粘度，从而制得水性膨胀型隔热阻燃抑烟涂料。

中国发明专利201510422702.3公开了一种超薄耐候型钢结构防火涂料及其制备方法，超薄耐候型钢结构防火涂料包含组分及重量比如下：基料12-20％、膨胀阻燃体系40-50％、颜填料10-18％、溶剂12-20％、助剂2-5％；膨胀阻燃体系包含组分及重量比如下：脱水催化剂42-52％、成炭剂25-45％、发泡剂10-25％。

中国发明专利200810222372.3公开了一种调温涂料及其制备方法，该调温涂料是由普通涂料或者功能涂料中添加有机无机复合相变材料制成，有机无机复合相变材料是将膨胀珍珠岩、凹凸棒土、沸石或海泡石复合石蜡或十八烷得到。

中国发明专利号201510056434.8公开了一种相变微胶囊型改性建筑隔热节能涂料及其制备方法，包括：30-40份水、0.4-1.0份增稠剂、0.1-0.3份多功能助剂、0.3-1份抗老化助剂、0.2-0.5份润湿剂、0.8-2.0份分散剂、0.8-1.5份防腐剂、0.4-1.0份防霉剂、0.2-0.5份消泡剂、2-5份成膜助剂、10-20份颜料、4-10份相变微胶囊、30-45份乳液经混合制成。所述相变微胶囊为烟台瑞龙化学技术有限公司提供的生产批号为RL30A、RL25A和RL20A中的一种或多种。

中国发明专利号201210064888.6公开了一种相变隔热保温内墙涂料，其特征在于其组成为：弹性乳液、水、分散剂、润湿剂、增稠剂、防腐剂、空心聚氨酯微球、纳米二氧化钛、不透明聚合物和水。其中，空心聚氨酯微球内包覆了聚乙二醇，其分子量在1000-2000之间。

中国发明专利号201510967146.8公开了一种相变涂料及其制备方法与应用，所述相变涂料包含石蜡与蒙脱土复合相变材料、填料、胶黏剂、分散剂、抗水剂、增稠剂和水，所述的石蜡与蒙脱土复合相变材料由石蜡和蒙脱土复合而成。

虽然以上研究工作取得了一些喜人成果，但是，现有膨胀阻燃涂料不能在中低温范围抑制温度快速上升、防火效率不高，现有相变涂料没有阻燃防火作用，因此，创制一种中低温相变吸热、高温膨胀炭层隔热保护的相变吸热膨胀阻燃防火涂料是非常必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可在中低温相变吸热抑制火苗、高温膨胀炭层隔热保护内部材料、相变吸收热量大、降温防火效果显著的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，按重量份计包括以下组分：

本发明的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料中采用聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液、半乳糖膨胀阻燃体系和可膨胀填料。聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液是由丙烯酸酯与聚乙二醇聚合而成，在正常使用情况下，聚乙二醇是涂层中的成膜物质；在遇到火焰灼烧时，聚乙二醇发生相变吸热，抵御温度上升，有效保护涂层和内部材料不受火焰侵袭；聚乙二醇在涂料中具备多种角色的功用，可以有效降低成本，增加相变潜热，提高阻燃防火效率。半乳糖膨胀阻燃体系在250℃左右炭化膨胀，形成膨胀泡沫炭层，可以有效地隔热隔氧，阻碍可燃气体释放，抑制小火发展形成大火，减少火灾发生机会，减少火灾损失。可膨胀填料在高温灼烧时发生膨胀反应，吸收膨胀相变热；这些填料的膨胀导致泡沫炭层增厚，隔热作用增强。聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液、半乳糖膨胀阻燃体系和可膨胀填料协同作用，利用“相变吸热抑制火苗”、“膨胀炭层隔热保护”，所制备的相变吸热膨胀阻燃水性涂料，构成从30-200℃大范围的吸热降温体系，可以实现高效阻燃防火。厚度为3.0mm涂层的耐火时间为90-120min，涂层膨胀倍率为8-25倍，800℃的残余质量为36-48％。

上述的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，优选的，所述聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液的组成原料，按重量份计包括以下组分：450-550份聚乙二醇4000、7-10份丙烯酸以及0.15-0.35份十二烷基苯磺酸或对甲苯磺酸。

上述的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，优选的，所述半乳糖膨胀阻燃体系按重量份计包括以下组分：10-20份聚合度大于1000的聚磷酸铵、20-65份半乳糖和甘露醇的混合物、1-10份季戊四醇以及5-20份三聚氰胺。聚磷酸铵作为酸源，半乳糖、甘露醇和季戊四醇作为碳源，三聚氰胺作为气源组成半乳糖膨胀阻燃体系。该半乳糖膨胀阻燃体系中的半乳糖和甘露醇同时也是相变储能材料，半乳糖的相变温度为189℃、相变潜热为340J/g，甘露醇的相变温度为165℃、相变潜热为326J/g，在火灾发生时可进行相变吸热。该半乳糖膨胀阻燃体系在160-190℃温度范围，半乳糖、甘露醇作为相变储能材料，可以通过相变吸热抵御温度上升；在250℃左右，半乳糖、甘露醇作为多羟基化合物，在酸源作用下可以发生脱水成炭反应，与熔融的聚乙二醇、半乳糖、甘露醇等一起形成膨胀泡沫炭层，可以有效隔热隔氧阻碍材料分解燃烧。

上述的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，优选的，所述可膨胀填料按重量份计包括以下组分：20-30份可膨胀石墨、20-30份珍珠岩、0-26份双氰胺、20-30份蛭石、5-7份磷酸锌、5-8份硅烷偶联剂A-172、30-40份聚乙二醇400以及30-50份水。可膨胀填料中的可膨胀石墨、珍珠岩和蛭石在高温灼烧时发生膨胀反应，吸收膨胀相变热。这些填料的膨胀导致泡沫炭层增厚，进一步增强涂料涂层的隔热作用。

上述的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，优选的，所述润湿剂为聚乙二醇800；所述增稠剂为聚乙二醇1000。利用聚乙二醇4000制备成膜物质，利用半乳糖、甘露醇作为成炭剂、聚乙二醇800作润湿剂、聚乙二醇1000作增稠剂。同时使用多种相变储能材料，构成了从30-200℃大范围的吸热降温体系；相变储能材料构成涂料的多种组分，相变吸收的热量巨大、降温防火效果显著；一剂多用，既减少了原材料的消耗、降低成本，又提高了相变吸热的密度。

作为一个总的技术构思，本发明另一方面提供了一种上述相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水放入搅拌机中，在100-200r/min转速搅拌下依次加入增稠剂和润湿剂，混合均匀；

(2)加入半乳糖膨胀阻燃体系和可膨胀填料，混合分散均匀；然后在100-200r/min转速搅拌下加入聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液，调整体系pH，在800-1200r/min转速下剪切分散15-25min，过筛出料，即得相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选的，步骤(2)中，所述聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液由如下步骤制备得到：

按重量份取250-350份水、45-55份丙酮加入到反应釜中，加入450-550份聚乙二醇4000，搅拌，加热升温到50-70℃，搅拌溶解；再加入0.15-0.35份十二烷基苯磺酸或对甲苯磺酸以及4-6重量份丙烯酸，继续加热升温到105-115℃，搅拌反应5-7h；再加入3-4份丙烯酸，加热升温到135-145℃，继续搅拌反应1.5-2.5h，即得聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液。

优选的，步骤(2)中，所述可膨胀填料由如下步骤制备得到：

按重量份取20-30份可膨胀石墨、20-30份珍珠岩、0-26份双氰胺、20-30份蛭石、5-7份磷酸锌、5-8份硅烷偶联剂A-172、30-40份聚乙二醇400和30-50份水，混合，在高速分散机中剪切分散20-40min，然后转入砂磨机中砂磨到细度＜50μm，再用袋式过滤器过滤，即得可膨胀填料。

优选的，步骤(2)中，所述半乳糖膨胀阻燃体系由如下方法制备得到：

按重量份取10-20份聚合度大于1000的聚磷酸铵、20-65份半乳糖和甘露醇的混合物、1-10份季戊四醇以及5-20份三聚氰胺，在砂磨机中搅拌均匀、砂磨到细度＜50μm，即得半乳糖膨胀阻燃体系。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明将相变储能材料聚乙二醇与丙烯酸酯聚合制备成膜乳液。在正常使用情况下，聚乙二醇是涂层中的成膜物质；在遇到火焰灼烧时，聚乙二醇发生相变吸热，抵御温度上升，有效保护涂层和内部材料不受火焰侵袭；聚乙二醇在涂料中具备多种角色的功用，可以有效降低成本，增加相变潜热，提高阻燃防火效率。

(2)本发明利用半乳糖、甘露醇作为膨胀阻燃体系的碳源。在160-190℃温度范围，半乳糖、甘露醇作为相变储能材料，可以通过相变吸热抵御温度上升；在250℃左右，半乳糖、甘露醇作为多羟基化合物，在酸源作用下可以发生脱水成炭反应，与熔融的聚乙二醇、半乳糖、甘露醇等一起形成膨胀泡沫炭层，可以有效隔热隔氧阻碍材料分解燃烧。

(3)本发明同时利用聚乙二醇4000制备成膜物质，利用半乳糖、甘露醇作为成炭剂，聚乙二醇800作润湿剂，聚乙二醇1000作增稠剂。同时使用多种相变储能材料，构成了从30-200℃大范围的吸热降温体系；相变储能材料构成涂料的多种组分，相变吸收的热量巨大、降温防火效果显著；一剂多用，既减少了原材料的消耗、降低成本，又提高了相变吸热的密度。

(4)本发明选用可膨胀石墨、珍珠岩和蛭石作为填料。它们在高温灼烧时发生膨胀反应，吸收膨胀相变热，这些填料的膨胀导致泡沫炭层增厚，隔热作用增强。

(5)本发明集成利用“相变吸热抑制火苗”、“膨胀炭层隔热保护”等技术，所制备的相变吸热膨胀阻燃水性涂料，可以实现高效阻燃防火。厚度为3.0mm涂层的耐火时间为90-120min，涂层膨胀倍率为8-25倍，800℃的残余质量为36-48％。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

本发明相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法的一种实施例，该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料按重量份计包括：聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液35-75份、半乳糖膨胀阻燃体系5-25份、可膨胀填料5-35份、润湿剂2-4份、增稠剂1-3份以及水5-15份。该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料利用聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯作成膜物质、半乳糖作膨胀阻燃碳源，涂料的多种主要成分都是由相变储能材料构成，相变吸收的热量巨大、降温防火效果显著，厚度为3.0mm涂层的耐火时间为90-120min，涂层膨胀倍率为8-25倍，800℃的残余质量为36-48％。该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料可应用于家具、内墙、汽车、轮船、钢结构及隧道等的阻燃防火。

该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料的制备方法包括以下步骤：

(1)将300kg水和50kg丙酮加入反应釜中，加入500kg聚乙二醇4000，搅拌，加热升温到60℃，搅拌溶解；再加入0.25kg催化剂十二烷基苯磺酸和5kg丙烯酸，继续加热升温到110℃，搅拌反应6h；再加入3kg丙烯酸，加热升温到140℃，继续搅拌反应2h，反应结束，得到聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液。

(2)将100kg聚磷酸铵(n>1000)(酸源)，150kg半乳糖、100kg甘露醇和10kg季戊四醇(碳源)，100kg三聚氰胺(气源)，在砂磨机中搅拌均匀、砂磨到细度＜50μm，得到半乳糖膨胀阻燃体系。

(3)将100kg可膨胀石墨、100kg珍珠岩、1kg双氰胺、100kg蛭石、20kg磷酸锌，加30kg硅烷偶联剂A-172，200kg增溶剂聚乙二醇400和150kg水，在高速分散机中剪切分散20min，转入砂磨机中砂磨到细度＜50μm，用袋式过滤器过滤，得到可膨胀填料。

(4)将10kg水放入高速搅拌机中，在150r/min低速搅拌下依次加入2kg增稠剂聚乙二醇1000、3kg润湿剂聚乙二醇800，混合均匀后，将上述步骤(2)制备的20kg半乳糖膨胀阻燃体系、25kg上述步骤(3)制备的可膨胀填料缓慢加入叶轮搅起的旋涡中。分散完毕后，在150r/min低速搅拌下逐渐加入50kg上述步骤(1)制备的聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液、调整pH值，在1000r/min高速剪切搅拌20min，过筛出料，得到相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料。该实施例所得相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料的阻燃防火性能指标如表1所示。

实施例2：

本发明相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法的一种实施例，该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料按重量份计包括：聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液35-75份、半乳糖膨胀阻燃体系5-25份、可膨胀填料5-35份、润湿剂2-4份、增稠剂1-3份以及水5-15份。该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料利用聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯作成膜物质、半乳糖作膨胀阻燃碳源，涂料的多种主要成分都是由相变储能材料构成，相变吸收的热量巨大、降温防火效果显著，厚度为3.0mm涂层的耐火时间为90-120min，涂层膨胀倍率为8-25倍，800℃的残余质量为36-48％。该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料可应用于家具、内墙、汽车、轮船、钢结构及隧道等的阻燃防火。

该相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料的制备方法包括以下步骤：

(1)将300kg水和50kg丙酮加入反应釜中，加入450kg聚乙二醇4000，搅拌，加热升温到60℃，搅拌溶解；再加入0.25kg催化剂对甲苯磺酸和5kg丙烯酸，继续加热升温到110℃，搅拌反应6h；再加入3kg丙烯酸，加热升温到140℃，继续搅拌反应2h，反应结束，得到聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液。

(2)将100kg聚磷酸铵(n>1000)(酸源)，130kg半乳糖、120kg甘露醇和10kg季戊四醇(碳源)，100kg三聚氰胺(气源)，在砂磨机中搅拌均匀、砂磨到细度＜50μm，得到半乳糖膨胀阻燃体系。

(3)将110kg可膨胀石墨、90kg珍珠岩、0.5kg双氰胺、80kg蛭石、20kg磷酸锌，加30kg硅烷偶联剂A-172，200kg增溶剂400和150kg水，在高速分散机中剪切分散20min，转入砂磨机中砂磨到细度＜50μm，用袋式过滤器过滤，得到可膨胀填料。

(4)将10kg水放入高速搅拌机中，在150r/min低速搅拌下依次加入3kg增稠剂聚乙二醇1000、2kg润湿剂聚乙二醇800，混合均匀后，将上述步骤(2)制备的25kg半乳糖膨胀阻燃体系、20kg上述步骤(3)制备的可膨胀填料缓慢加入叶轮搅起的旋涡中。分散完毕后，在150r/min低速搅拌下逐渐加入45kg上述步骤(1)制备的聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液、调整pH值，在1000r/min高速剪切搅拌20min，过筛出料，得到相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料。本实施例所得相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料的阻燃防火性能指标如表1所示。

对比例1：

本对比例是一种不含相变储能材料的丙烯酸树脂水性涂料，其制备方法包括以下步骤：

(1)将50kg水加入反应釜中，加入40kg苯乙烯、20kg丙烯酸，搅拌，加热升温到80℃，搅拌溶解；再加入0.25kg催化剂十二烷基苯磺酸和4kg丙烯酸，加入0.25kg过硫酸铵继续加热升温到110℃，搅拌反应6h；再加入1kg丙烯酸，加热升温到140℃，继续搅拌反应2h，反应结束，得到自交联丙烯酸酯成膜乳液。

(2)将10kg聚磷酸铵(n>1000)(酸源)，10kg季戊四醇(碳源)，10kg三聚氰胺(气源)，在砂磨机中搅拌均匀、砂磨到细度＜50μm，得到季戊四醇膨胀阻燃体系。

(3)将300kg钛白粉、20kg磷酸锌，加3kg硅烷偶联剂A-172，15kg水，在高速分散机中剪切分散20min，转入砂磨机中砂磨到细度＜50μm，用袋式过滤器过滤，得到二氧化钛填料。

(4)将10kg水放入高速搅拌机中，在150r/min低速搅拌下依次加入2kg增稠剂羧甲基纤维素、3kg润湿剂二辛基磺化琥珀酸钠，混合均匀后，将上述步骤(2)制备的20kg季戊四醇膨胀阻燃体系、25kg上述步骤(3)制备的二氧化钛填料缓慢加入叶轮搅起的旋涡中。分散完毕后，在150r/min低速搅拌下逐渐加入50kg上述步骤(1)制备的自交联丙烯酸酯成膜乳液、调整pH值，在1000r/min高速剪切搅拌20min，过筛出料，得到丙烯酸树脂水性涂料。本对比例所得丙烯酸树脂水性涂料的性能指标如表1所示。

表1丙烯酸膨胀型水性阻燃涂料的阻燃防火性能指标

由表1可见，实施例1和实施例2采用本发明的制备方法制备得到的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，相对于对比例1得到的丙烯酸树脂水性涂料而言，平均热容、膨胀倍率、炭化时间、耐火极限时间和残炭率等指标均大幅度上升，热释放量和烟释放量大幅度下降。这说本发明集成利用“相变吸热抑制火苗”、“膨胀炭层隔热保护”等技术制备的相变吸热膨胀阻燃涂料的各项阻燃防火性能指标优异，可以实现高效阻燃防火。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，其特征在于，按重量份计包括以下组分：

所述半乳糖膨胀阻燃体系按重量份计包括以下组分：

所述可膨胀填料按重量份计包括以下组分：

所述润湿剂为聚乙二醇800；所述增稠剂为聚乙二醇1000。

2.根据权利要求1所述的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料，其特征在于，所述聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液的组成原料，按重量份计包括以下组分：

聚乙二醇4000 450-550份

丙烯酸 7-10份

十二烷基苯磺酸或对甲苯磺酸 0.15-0.35份。

3.一种如权利要求1-2中任一项所述的相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水放入搅拌机中，在100-200r/min转速搅拌下依次加入增稠剂和润湿剂，混合均匀；

(2)加入半乳糖膨胀阻燃体系和可膨胀填料，混合分散均匀；然后在100-200r/min转速搅拌下加入聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液，调整体系pH，在800-1200r/min转速下剪切分散15-25min，过筛出料，即得相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液由如下步骤制备得到：

按重量份取250-350份水、45-55份丙酮加入到反应釜中，加入450-550份聚乙二醇4000，搅拌，加热升温到50-70℃，搅拌溶解；再加入0.15-0.35份十二烷基苯磺酸或对甲苯磺酸以及4-6重量份丙烯酸，继续加热升温到105-115℃，搅拌反应5-7h；再加入3-4份丙烯酸，加热升温到135-145℃，继续搅拌反应1.5-2.5h，即得聚乙二醇相变自交联丙烯酸酯成膜乳液。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述可膨胀填料由如下步骤制备得到：

按重量份取20-30份可膨胀石墨、20-30份珍珠岩、0-26份双氰胺、20-30份蛭石、5-7份磷酸锌、5-8份硅烷偶联剂A-172、30-40份聚乙二醇400和30-50份水，混合，在高速分散机中剪切分散20-40min，然后转入砂磨机中砂磨到细度＜50μm，再用袋式过滤器过滤，即得可膨胀填料。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述半乳糖膨胀阻燃体系由如下方法制备得到：

按重量份取10-20份聚合度大于1000的聚磷酸铵、20-65份半乳糖和甘露醇的混合物、1-10份季戊四醇以及5-20份三聚氰胺，在砂磨机中搅拌均匀、砂磨到细度＜50μm，即得半乳糖膨胀阻燃体系。