CN107099181A - 一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂及其制备方法，其由以下重量份的物料组成：金属氢氧化物5‑45重量份，金属氧化物5‑40重量份，改性剂0.1‑5重量份，磷酸盐0‑2重量份，无机碱0‑2重量份，乳化剂0.1‑5重量份，稳定剂0‑1重量份，有机阻燃剂5‑20重量份，增稠剂0.1‑5重量份，水5‑60重量份。本发明通过高速搅拌器和胶体磨对阻燃剂本体进行改性、研磨和乳化，可制备出主体细度在5um左右，均匀度高、储存稳定，可与喷涂速凝橡胶沥青防水材料以任意比混合，喷涂成型后，材料的阻燃等级达到B1级，即离火自熄。

Description

一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂，尤其是一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂及其制备方法。

背景技术

喷涂速凝橡胶沥青防水材料因其施工快捷、防水效果优异、耐候性好等优点，近几年在国内推广力度极大，且已在房屋建筑、管廊、地铁隧道等区域大面积施工。作为沥青基防水材料，其在防火方面具有先天的不足，且喷涂速凝橡胶沥青防水涂料的行业标准中，并未对阻燃性能提出要求，但公安部消防局在新修订的《建筑设计防火规范》中对建筑防水层提出了严格的要求。此外，目前市面上售卖的阻燃剂存在不是无法达到阻燃效果，就是与喷涂速凝防水涂料相容性差，对材料的性能有损害或添加后破坏整个体系的稳定性，对产品的品质产生无法挽回的影响。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供了可与喷涂速凝橡胶防水涂料混溶，且稳定性优异，材料喷涂速凝后可使阻燃等级达到B1级的阻燃剂。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，所述喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂由以下重量份的物料组成：金属氢氧化物5-45重量份，金属氧化物5-40重量份，改性剂0.1-5重量份，磷酸盐0-2重量份，无机碱0-2重量份，乳化剂0.1-5重量份，稳定剂0-1重量份，有机阻燃剂5-20重量份，增稠剂0.1-5重量份，水5-60重量份。

进一步，所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂由以下重量份的物料组成：金属氢氧化物6-43重量份，金属氧化物6-35重量份，改性剂0.1-4重量份，磷酸盐0-1.8重量份，无机碱0-1.8重量份，乳化剂0.6-3重量份，稳定剂：0-0.8重量份，有机阻燃剂6-18重量份，增稠剂0.1-3.5重量份，水8-50重量份。

进一步，所述金属氢氧化物为改性氢氧化铝或者改性氢氧化镁(益阳市华晟阻燃技术有限公司购买，型号HM-7H)。

进一步，所述改性氢氧化铝或者改性氢氧化镁的颗粒粒径为5um，吸油值小于49％，PH值大于8。

进一步，所述的金属氧化物为三氧化二锑，颗粒粒径为5um左右。

进一步，所述的改性剂为硅烷偶联剂。

进一步，所述的磷酸盐为磷系无机盐。

进一步，所述的无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种的混合。

进一步，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂，所述阴离子型乳化剂为松香皂、脂肪酸皂、烷基二苯醚二磺酸盐和油酸甲酯磺酸钠盐中的一种或多种混合。

进一步，所述稳定剂为聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和阴离子聚丙烯酰胺中的一种或者两种混合。

进一步，所述的有机阻燃剂为不含卤素的有机磷阻燃剂。

进一步，所述的增稠剂剂为纤维素衍生物、未改性或改性SiO₂和碱溶胀性增稠剂中的一种或者多种混合。

本发明还涉及一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂的制备方法，包括如下步骤：以下各物质均按重量份计算：

(1)、首先将5-45重量份金属氢氧化物、5-40重量份金属氧化物和0.1-5重量份改性剂投入高速分散机中充分搅拌0.5h-1h后，将5-20重量份有机阻燃剂添加至高速分散机中继续搅拌0.5-1h；

(2)、将0.1-5重量份乳化剂、0-1重量份稳定剂和5-60重量份水混合，在0-2重量份无机碱作用下，调节PH值至9-12，再加入0-2重量份磷系无机盐混合配成皂液；

(3)、将步骤(3)中的皂液置入胶体磨中循环30s-1min后，缓慢将步骤(2)中的混合料加入胶体磨，研磨30-60s，即得喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂。

本发明一种喷涂速凝橡胶沥青防水材料用阻燃剂及其制备方法原材料中：

氢氧化铝、氢氧化镁：主要是阻燃剂主体，其通过受热分解释放出水分，吸收大量的潜热，降低材料在火焰中的表面温度，此外，氢氧化铝、氢氧化镁还有一定的抑烟功能；但氢氧化物的比重较大且亲水性强，需预先处理改性，以使其亲水性降低，易于分散和乳化；此外，改性后氢氧化物的主体细度在5um左右，不会导致喷涂过程堵塞管道，拖慢施工进度。

三氧化二锑：协同阻燃剂，可与喷涂速凝产品中的胶乳产生阻燃协同效果。

硅烷偶联剂：改性三氧化二锑、残留的未改性的氢氧化铝和氢氧化镁。

磷酸盐：主要是为了中和部分粉料中带的正电荷。

稳定剂：与表面活性剂起协同作用，维持乳化体系的稳定。

氢氧化钠、氢氧化钾：调节皂液的PH值，使表面活性剂发挥最大的效果。

有机阻燃剂：协同阻燃剂。

增稠剂：主要是防止氢氧化物比重过大，长期储存条件下出现沉降；此外，选用SiO₂,因为其也是硅系阻燃剂的一种。

本发明阻燃型非固化橡胶沥青防水涂料生产工艺中：

1)PH值调节至9-12之间，因为喷涂速凝防水涂料主体的PH在12左右，因此，必须采用阴离子乳化剂来乳化，此外，阴离子乳化剂在PH值9-12之间，乳化效果最佳，可以减少乳化剂的用量。

2)循环时间30-60S，原材料在经过胶体磨研磨时，由于剪切和研磨会导致皂液温度升高，而温度过高，会导致破乳的问题，因此，循环时间不宜过长。

采用上述技术方案的制备的阻燃剂有益效果是：在不损害喷涂速凝橡胶沥青防水涂料其他性能的条件下，给予了喷涂速凝橡胶沥青防水涂料阻燃性能，可使材料阻燃等级达到B1级，即离火自熄。此外，本发明的制备方法中，采用胶体磨来进行混合料的研磨和乳化，制备出的阻燃剂均匀性好，储存稳定性好，可与喷涂速凝橡胶沥青防水涂料以任意比混合；阻燃剂主体细度在5um左右，不会引起喷涂施工过程由于阻燃体系不稳定造成的喷枪堵塞、材料离析的问题。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本实施例喷涂速凝橡胶沥青防水材料用阻燃剂由以下重量份的物料组成：将改性氢氧化铝35重量份，三氧化二锑20重量份，加入高速搅拌器中，滴加4重量份KH550后，经过工艺控制，搅拌1h。将三芳基磷酸酯6重量份，改性SiO₂ 0.2重量份，加入高速搅拌器中，继续搅拌0.5h后待用。取偏磷酸钠0.2重量份，松香酸钠2重量份，聚乙烯醇0.1重量份，同时用氢氧化钠调节PH至12，配成皂液。剩余部分用水补齐100重量份，将配置好的皂液，加入胶体磨中循环30秒后，缓缓加入氢氧化铝的混合组份，待加入完成后，继续循环30S，降温即得。

取实例1阻燃剂10重量份，市售阴离子乳化沥青60重量份，阴离子氯丁胶乳和阴离子丁苯胶乳各15％配成喷涂速凝橡胶沥青防水涂料A组份；以10％的氯化钙溶液为B组份，喷涂速凝后，取样测试。

实施例2

.本实施例喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂由以下重量份的物料组成：将改性氢氧化镁40重量份，三氧化二锑12重量份，加入高速搅拌器中，滴加5重量份KH550后，经过工艺控制，搅拌1h。将三芳基磷酸酯15重量份，改性SiO₂ 0.3重量份，加入高速搅拌器中，继续搅拌0.5h后待用。取偏磷酸钠0.2重量份，十二烷基二苯醚二磺酸钠1.8重量份，聚乙烯醇0.1重量份，同时用氢氧化钠调节PH至11，配成皂液。剩余部分用水补齐100重量份，将配置好的皂液，加入胶体磨中循环30秒后，缓缓加入氢氧化镁的混合组份，待加入完成后，继续循环30S，降温即得。

取实例2阻燃剂10重量份，市售阴离子乳化沥青60重量份，固含量60％，阴离子氯丁胶乳和阴离子丁苯胶乳各15重量份，固含量60％。配成喷涂速凝橡胶沥青防水涂料A组份；以质量分数10％的氯化钙溶液为B组份，喷涂速凝后，取样测试。

实施例3

本实施例喷涂速凝橡胶沥青防水材料用阻燃剂由以下重量百分比物质组成：将改性氢氧化镁25重量份，改性氢氧化镁18重量份，三氧化二锑15重量份，加入高速搅拌器中，滴加3.5重量份KH570后，经过工艺控制，搅拌1h。将三芳基磷酸酯7重量份，改性SiO₂ 0.2重量份，加入高速搅拌器中，继续搅拌0.5h后待用。取偏磷酸钠0.4重量份，α-磺基硬脂酸甲酯钠盐2.5重量份，聚乙烯醇0.1重量份，同时用氢氧化钠调节PH至11，配成皂液。剩余部分用水补齐100重量份，将配置好的皂液，加入胶体磨中循环30秒后，缓缓加入氢氧化铝和氢氧化镁的混合组份，待加入完成后，继续循环30S，降温即得。

取实例3阻燃剂10重量份，市售阴离子乳化沥青60重量份，固含量60％，阴离子氯丁胶乳和阴离子丁苯胶乳各15重量份，固含量60％。配成喷涂速凝橡胶沥青防水涂料A组份；以质量分数10％的氯化钙溶液为B组份，喷涂速凝后，取样测试。

对比例1.

取市售阴离子乳化沥青70重量份，固含量60％，阴离子氯丁胶乳和阴离子丁苯胶乳各15重量份，固含量60％，配成喷涂速凝橡胶沥青防水涂料A组份；以质量分数10％的氯化钙溶液为B组份，喷涂速凝后，取样测试。

表1.性能对比

试验结果标明，本发明的阻燃剂可以与喷涂速凝产品较好的混溶不会出现分层、沉降，不会对引起产品粘度较大的变化；并且，细度较好，不会引起喷涂施工中喷枪堵塞的问题；此外，化学性质与喷涂速凝防水涂料相一致，不会引起破乳带来的负面反应。加入本发明的阻燃剂后，喷涂速凝防水涂料具有优异的阻燃性能，可以达到B1级即离火自熄。

上述试验数据可通过将样品进行下述实验得到。

实验一(上述案例中粘度试验方法)

取300g样品，置于口径100mm，高200mm的试验测试杯中，将测试杯置于25℃恒温水浴中，待物料温度稳定后，选用旋转粘度计，配用合适的转子，进行测量。

实验二(上述案例中储存性试验方法)

取200g样品，置于250ml量筒内，室温放置，每隔一天，用直径2mm钢针轻轻插入量筒内，看是否有板结现象。

实验三(上述案例中凝胶时间试验方法)

在标准试验环境下，将B组份50ml加入200ml烧杯中，然后加入约10ml的A组份，并充分搅拌，记录A组份加入至不流动的时间。

上述实施例仅仅是为了说清楚本发明创造所做的举例，用于帮助理解本发明的方法及核心思想。此外，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书并非对本发明具体实施方式的限定。

Claims (10)

1.一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，由以下重量份的物料组成：金属氢氧化物5-45重量份，金属氧化物5-40重量份，改性剂0.1-5重量份，磷酸盐0-2重量份，无机碱0-2重量份，乳化剂0.1-5重量份，稳定剂0-1重量份，有机阻燃剂5-20重量份，增稠剂0.1-5重量份，水5-60重量份。

2.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，由以下重量份的物料组成：金属氢氧化物6-43重量份，金属氧化物6-35重量份，改性剂0.1-4重量份，磷酸盐0-1.8重量份，无机碱0-1.8重量份，乳化剂0.6-3重量份，稳定剂：0-0.8重量份，有机阻燃剂6-18重量份，增稠剂0.1-3.5重量份，水8-50重量份。

3.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述金属氢氧化物为改性氢氧化铝或者改性氢氧化镁。

4.根据权利要求2所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述改性氢氧化铝或者改性氢氧化镁的颗粒粒径为5um，吸油值小于49％，PH值大于8。

5.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述的金属氧化物为三氧化二锑，颗粒粒径为5um左右。

6.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述的改性剂为硅烷偶联剂。

7.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述的磷酸盐为磷系无机盐。

8.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述的无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种的混合。

9.根据权利要求1所述的喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂，其特征在于，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂，所述阴离子型乳化剂为松香皂、脂肪酸皂、烷基二苯醚二磺酸盐和油酸甲酯磺酸钠盐中的一种或多种混合；所述稳定剂为聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和阴离子聚丙烯酰胺中的一种或者两种混合；所述的有机阻燃剂为不含卤素的有机磷阻燃剂；所述的增稠剂剂为纤维素衍生物、未改性或改性SiO₂和碱溶胀性增稠剂中的一种或者多种混合。

10.一种喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以下各物质均按重量份计算：

(1)、首先将5-45重量份金属氢氧化物、5-40重量份金属氧化物和0.1-5重量份改性剂投入高速分散机中充分搅拌0.5h-1h后，将5-20重量份有机阻燃剂添加至高速分散机中继续搅拌0.5-1h；

(2)、将0.1-5重量份乳化剂、0-1重量份稳定剂和5-60重量份水混合，在0-2重量份无机碱作用下，调节PH值至9-12，再加入0-2重量份磷系无机盐混合配成皂液；

(3)、将步骤(3)中的皂液置入胶体磨中循环30s-1min后，缓慢将步骤(2)中的混合料加入胶体磨，研磨30-60s，即得喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用阻燃剂。