CN106752527A - 一种防火涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种防火涂料及其制备方法。本发明提供的防火涂料包括以下组分及其质量百分比：无机基料10～15％、有机基料6～10％、颜填料3～6％、增塑剂3～6％、固化剂1.5～3％、阻燃纤维1～3％、稳定剂0.5～2％和溶剂55～75％。本发明配伍合理、科学，各组分协同作用使产品具有很好的防火效果；进一步地，对防火涂料的配方进行优选，优选后的组成使得防火涂料的性能最优化。

Description

一种防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种防火涂料及其制备方法。
背景技术
建筑业者需就防火逃生安全作更有效的空间规划，此外最重要的防火对策即是防火建筑材料与装修材料的使用。在材料的选择上，易燃性的材料应尽量减少使用，而需使用具有防焰性及耐燃性防火的室内建筑与装修材料，以免火源产生后燃烧快速扩大，造成灾害一发不可收拾。而随着建筑物高度与密度的快速提升，火灾产生源以及蔓延因子增加，人员消防逃生更加不易，故所使用的防火耐燃材料其应用与使用层面以及防火能力亦需随之提升，现行防火耐燃材料在将来必不可少。
中国专利申请201610139467.3公开了一种钢板用高分子防火涂料及其制备方法，由环氧树脂、环氧树脂固化剂、醋酸丁酯、硅烷偶联剂等原料组成。本发明以添加难燃剂来改变高分子材料的燃烧现象，所以需要加入偶联剂来增加分散效果，高分子与无机粉体本身无键结，因此材料本身虽不易燃烧，但在火焰与热量的影响下会产生溶化、熔融等现象，故此难燃特性并不足以提供防火能力，亦即无法保护其他易燃物质在有火焰与热量下不被引燃并且有效的延缓火焰蔓延。
中国专利申请CN102585652B公开了防火涂料，包括如下质量百分含量的物质：纤维素醚7～20％，FEVE氟碳树脂10～20％，玻璃珠10～15％，颜料10～30％，聚磷酸铵5～10％，固化剂3～8％，酚基丙烷环氧树脂20～30％，其余为溶剂。该发明产品含有纤维素醚、聚磷酸铵等物质，在燃烧时促进材料碳化与发泡膨胀，并利用此具有孔洞蓬松的碳化膨胀层作为主要防火的机制，阻隔火焰并延缓热量传递至易燃物质，此种防火机制在火灾初期能够提供一定的防火效能，但火焰较大时，碳化层易产生龟裂、剥落或裂解的现象，导致防火效能降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防火涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述问题。
一种防火涂料，包括以下组分及其质量百分比：
无机基料10～15％、有机基料6～10％、颜填料3～6％、增塑剂3～6％、固化剂1.5～3％、阻燃纤维1～3％、稳定剂0.5～2％和溶剂55～75％。
优选的，所述的防火涂料由下列组分按质量百分比组成：
无机基料12.5％、有机基料8％、颜填料4.5％、增塑剂4.5％、固化剂2.25％、阻燃纤维2％、稳定剂1.25％和溶剂65％。
优选的，所述的无机基料由硅酸钠和磷酸钾按质量比3:5组成。
优选的，所述的有机基料由酚醛树脂和丙烯酸树脂按质量比2:3组成。
优选的，所述的颜填料为锑白粉。
优选的，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
优选的，所述的固化剂为二甲基苯胺。
优选的，所述的稳定剂为环氧氯丙烷。
再优选的，所述的溶剂为200号溶剂汽油。
同时，本发明还提供了一种防火涂料的制备方法，包括以下步骤：将溶剂加入到容器中，搅拌下加入无机填料、有机填料，至完全溶解后，再加入颜填料和增塑剂，搅拌均匀后，降至30℃，加入固化剂、阻燃纤维和稳定剂高速分散15分钟，即得。
酚醛树脂CAS号：9003-35-4；丙烯酸树脂CAS号：9003-01-4；锑白粉CAS号：1309-64-4；邻苯二甲酸二丁酯CAS号：84-74-2；二甲基苯胺CAS号：95-68-1；环氧氯丙烷CAS号：106-89-8；200号溶剂汽油CAS号：64742-94-5。
无机基料和有机基料也可称为粘结剂、连接剂，对涂料的性能起决定作用，既保证涂层在正常工作条件下具有各种使用性能，又能在火焰或高温作用下使涂层具有难燃和优异的膨胀效果。
颜填料在防火涂料的作用和普通涂料一样，不仅使防火涂料呈必要的色彩而具备装饰性，更重要的是改善了防火涂料的机械物理和化学性能，金红石型钛白粉是涂料中广泛采用的白色颜料，以锑白粉取代部分钛白粉，可提高防火效果。
阻燃纤维遇火不熔融，低烟不释放毒气，洗涤和摩擦都不会影响阻燃性能；以天然纤维素为载体，废弃物可自然降解，符合环保要求；在防止火焰蔓延、烟雾释放，抗熔融，耐用性上有良好表现。
涂料中使用溶剂，生产时便于各组分的分散，施工时便于降低物料的粘度，利于得到均匀而连续的涂层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：含有的无机基料本身含有反应性官能基团，此种反应性官能基团与有机高分子反应性官能基反应；耐火颜填料锑白粉的加入，替换常规钛白粉，使该涂料在高温时仍能保持良好的防火效果；阻燃纤维的加入使涂料具有更好的防火效果；配伍合理、科学，各组分协同作用使产品具有很好的防火效果；进一步地，对防火涂料的配方进行优选，优选后的组成使得防火涂料的性能最优化。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本发明的保护范围。
实施例1-3，对比例1-4
表1中分别列出了本发明所提供的防火涂料的具体实施例1-3及对比例1-4的组成及原料配比。
表1实施例和对比例组分及其质量百分比
对比例1与实施例2的区别是：将颜填料改为钛白粉。
对比例2与实施例2的区别是：未添加阻燃纤维，增加了无机基料和有机基料的用量。
对比例3与实施例2的区别是：无机填料由硅酸钠和磷酸钾按质量比1:1组成。
对比例4与实施例2的区别是：有机填料由酚醛树脂和丙烯酸树脂按质量比1:1组成。
实施例1的防火涂料的制备方法：将溶剂加入到容器中，搅拌下加入无机填料、有机填料，至完全溶解后，再加入颜填料和增塑剂，搅拌均匀后，降至25℃，加入固化剂、阻燃纤维和稳定剂高速分散15分钟，即得。
实施例2的防火涂料的制备方法：将溶剂加入到容器中，搅拌下加入无机填料、有机填料，至完全溶解后，再加入颜填料和增塑剂，搅拌均匀后，降至30℃，加入固化剂、阻燃纤维和稳定剂高速分散15分钟，即得。
实施例3的防火涂料的制备方法：将溶剂加入到容器中，搅拌下加入无机填料、有机填料，至完全溶解后，再加入颜填料和增塑剂，搅拌均匀后，降至35℃，加入固化剂、阻燃纤维和稳定剂高速分散15分钟，即得。
对比例1-4的防火涂料的制备方法与实施例2类似。
产品性能评价测试
为了更好地证明本发明所提供防火涂料的优异效果，选取实施例1-3以及对比例1-4制备的防火涂料进行性能及技术指标测定。
技术项目介绍：
耐燃时间：在规定的基材和特定燃烧条件下，试板背火面温度达到220℃或试板出现穿透所需时间。火焰传播比值：当石棉板的火焰传播比值为0，橡树木板的火焰传播比值为100时，受试材料具有的表面火焰传播特性数据。阻火性能：以燃烧质量损失、炭化体积来表示。质量损失：试件在规定涂覆比值和规定的燃烧条件下，基材被炭化的最大长度、最大宽度和最大深度的乘积。
试验方法：按GB12441的规定进行试验。
理化性能：按GB12441的规定进行试验。
耐燃时间：按GB/T15442.2的规定进行试验。
火焰传播比值：按GB/T15442.3的规定进行试验。
阻火性：按GB/T15442.4的规定进行试验。
产品性能及技术指标如表2所示。
表2实施例与对比例防火涂料性能及技术指标
从表2中各测试数据说明，无论在单一性能还是在综合性能上，实施例1-3防火涂料较对比例1-2都具有很好的表现，说明阻燃纤维和锑白粉及其它组分协同作用大大提高了本发明的防火效果；实施例1-3较对比例3-4综合性能更好，说明本发明无机填料由硅酸钠和磷酸钾按质量比3:5组成、有机填料由酚醛树脂和醛酸树脂按质量比2:3组成制备得到的防火涂料效果更好；此外实施例2与实施例1和实施例3相比，综合性能更好，由此可知，实施例2选用的原料配比为最优化的原料配比。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防火涂料，其特征在于，包括以下组分及其质量百分比：
无机基料10～15％、有机基料6～10％、颜填料3～6％、增塑剂3～6％、固化剂1.5～3％、阻燃纤维1～3％、稳定剂0.5～2％和溶剂55～75％。
2.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，由下列组分按质量百分比组成：
无机基料12.5％、有机基料8％、颜填料4.5％、增塑剂4.5％、固化剂2.25％、阻燃纤维2％、稳定剂1.25％和溶剂65％。
3.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的无机基料由硅酸钠和磷酸钾按质量比3:5组成。
4.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的有机基料由酚醛树脂和丙烯酸树脂按质量比2:3组成。
5.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的颜填料为锑白粉。
6.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
7.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的固化剂为二甲基苯胺。
8.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的稳定剂为环氧氯丙烷。
9.根据权利要求1或2所述的防火涂料，其特征在于，所述的溶剂为200号溶剂汽油。
10.根据权利要求1-9任一项所述的防火涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将溶剂加入到容器中，搅拌下加入无机填料、有机填料，至完全溶解后，再加入颜填料和增塑剂，搅拌均匀后，降至25～35℃，加入固化剂、阻燃纤维和稳定剂高速分散15分钟，即得。
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