CN107151509A - 一种用于电缆的防火涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电缆的防火涂料及其制备方法，涉及电缆防火技术领域，包括以下份计的原料：涂料基体70~80份、橡胶粉55~60份、乳化硅油35~40份、填料30~32份、助剂25~27份、纳米二氧化钛10~15份、石墨粉8~11份和去离子水75~85份。本发明具有良好的防火阻燃性能，很好的保护了电缆的表面，增强了电缆的使用寿命，节约了电缆维护的成本，减少了安全隐患，另外，制备工艺简便，使用方法简单。

Description

一种用于电缆的防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防火技术领域，具体涉及一种用于电缆的防火涂料及其制备方法。
背景技术
中国电缆防火涂料产品的研制始于20世纪70年代末和80年代初，它是在饰面型防火涂料基础上结合自身要求发展起来的，其理化性能及耐候性能较好，涂层较薄，遇火能生成均匀致密的海绵状泡沫隔热层，有显著的隔热防火效果，从而达到保护电缆、阻止火焰蔓延、防止火灾的发生和发展的目的。
电缆防火涂料作为电缆防火保护的一种重要产品，通过近20年来的应用，对减少电缆火灾损失、保护人民财产安全起了积极作用，其应用也从不规范到规范。但由于现代社会的飞速发展，电缆使用的环境、敷设的方式的多样化，从电缆防火涂料多年的应用情况看，现行的水性防火涂料还有些性能需要改进提高，才能满足电缆使用环境要求。
目前使用情况较好的是溶剂型防火涂料，但由于这类涂料本身易燃，使用的火灾隐患也相当大，加之溶剂对人体会有不同程度的伤害，因此特别是在电缆竖井、电缆沟、电缆隧道等空间狭窄或不易通风的场所使用时应加强安全防护措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电缆的防火涂料及其制备方法，具有良好的防火阻燃性能，很好的保护了电缆的表面，增强了电缆的使用寿命，节约了电缆维护的成本，减少了安全隐患，另外，制备工艺简便，使用方法简单。
本发明提供了如下的技术方案：一种用于电缆的防火涂料，包括以下份计的原料：涂料基体70~80份、橡胶粉55~60份、乳化硅油35~40份、填料30~32份、助剂25~27份、纳米二氧化钛10~15份、石墨粉8~11份和去离子水75~85份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5~10份、绝缘添加剂5~8份、分散剂2~6份、防水剂2~4份、发泡剂1~3份、附着力促进剂0.2~1.2份和光稳定剂0.2~0.8份。
优选地，包括以下份计的原料：涂料基体75份、橡胶粉57.5份、乳化硅油37.5份、填料31份、助剂26份、纳米二氧化钛12.5份、石墨粉9.5份和去离子水80份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂7.5份、绝缘添加剂6.5份、分散剂4份、防水剂3份、发泡剂2份、附着力促进剂0.7份和光稳定剂0.5份。
优选地，所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂和自交联硅丙乳液的一种或几种的混合物。
优选地，所述橡胶粉为废旧轮胎加工而成，橡胶粉的粒径为40~60目。
优选地，所述填料包括以下份计的原料：轻质碳酸钙10~15份、钛白粉5~10份、碳化硅粉2~6份、滑石粉1~3份和氧化铝粉1~2份。
优选地，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉1~5份、硅藻土1~3份、氢氧化镁0.2~1.2份、碳酸钙0.2~0.6份和硼酸锌0.2~0.4份。
优选地，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或几种，防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为硼酸钠、磷酸铵、磷酸二氢铵和聚磷酸铵中的一种或几种，所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，所述光稳定剂为光稳定剂UV-9。
优选地，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土1~2份、聚四氟乙烯1~2份、陶瓷微粉1~2份、巴西棕榈蜡0.2~1.2份、氯磺化聚乙烯0.2~0.8份、石棉粉0.2~0.6份、玻璃纤维粉0.2~0.4份、石油沥青0.1~0.3份、纳米胶粉0.1~0.2份、硅酸镁铝0.1~0.2份和松香水1~2份。
优选地，所述绝缘添加剂的制备方法为：将聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和纳米胶粉加入松香水中，充分混合后静置10~25min，再于微波频率2000~2300MHz、功率500~700W下微波处理5~15min，待自然冷却至70~73摄氏度后加入巴西棕榈蜡和石油沥青，保温混合10min，继续自然冷却至室温，最后加入剩余原料，充分混合均匀后送入真空干燥机，粉碎过筛后得到所述绝缘添加剂。
本发明提供一种防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、按照配比称取涂料基体、橡胶粉、乳化硅油、填料、石墨粉和去离子水，加入分散剂，混合分散30~50min，得到浆料，备用；
（2）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（1）得到的浆料，在400~500r/min转速下搅拌40~50min，分散均匀后得到所述用于电缆的防火涂料。
本发明的有益效果：具有良好的防火阻燃性能，很好的保护了电缆的表面，增强了电缆的使用寿命，节约了电缆维护的成本，减少了安全隐患，另外，制备工艺简便，使用方法简单，具体如下：
（1）、本发明中添加煅烧高岭土、聚四氟乙烯、陶瓷微粉、巴西棕榈蜡、氯磺化聚乙烯、石棉粉、玻璃纤维粉、石油沥青、纳米胶粉、硅酸镁铝和松香水制备绝缘添加剂，不仅能够有效提高涂料的绝缘性，还能辅助填料提高漆膜的机械性能；
（2）、本发明中添加一定量的纳米二氧化钛，其特殊的分子结构可以与各原料紧密嵌合到一起，并且填补了各原料之间的空隙，使得涂料均匀连续、并且致密，耐磨、表层光滑平整；另外还可以提高阻燃性、防水性、流平性及强度等相关性能及部分技术指标；
（3）、本发明中添加阻燃剂，提高电缆涂料的阻燃性能，提高安全性能，保护环境，延长其使用寿命，同时使其在燃烧时产生的烟雾及有毒气体较少，具有抑制烟雾的效果，减少有毒烟雾的发生量，在使用过程中不会对人体造成伤害，对电缆具有很好的保护作用；
（4）、本发明的涂料，涂膜质地均匀、耐候性耐酸碱性强、防火性好，具有优良的防潮防水性能，使用寿命长，而且所挥发的气体无毒无污染，较为环保；加入的各个助剂，提高了涂层的坚韧性、着色性、黏附性、易干性和一定的光泽等性能。
该绝缘助剂的加入。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种用于电缆的防火涂料，包括以下份计的原料：涂料基体70份、橡胶粉55份、乳化硅油35份、填料30份、助剂25份、纳米二氧化钛10份、石墨粉8份和去离子水75份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5份、绝缘添加剂5份、分散剂2份、防水剂2份、发泡剂1份、附着力促进剂0.2份和光稳定剂0.2份。
其中，所述涂料基体为水性环氧乳液。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工而成，橡胶粉的粒径为40目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：轻质碳酸钙10份、钛白粉5份、碳化硅粉2份、滑石粉1份和氧化铝粉1份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉1份、硅藻土1份、氢氧化镁0.2份、碳酸钙0.2份和硼酸锌0.2份。
其中，所述分散剂为油酸钠，防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为硼酸钠，所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂，所述光稳定剂为光稳定剂UV-9。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土1份、聚四氟乙烯1份、陶瓷微粉1份、巴西棕榈蜡0.2份、氯磺化聚乙烯0.2份、石棉粉0.2份、玻璃纤维粉0.2份、石油沥青0.1份、纳米胶粉0.1份、硅酸镁铝0.1份和松香水1份。
其中，所述绝缘添加剂的制备方法为：将聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和纳米胶粉加入松香水中，充分混合后静置10min，再于微波频率2000MHz、功率500W下微波处理5min，待自然冷却至70摄氏度后加入巴西棕榈蜡和石油沥青，保温混合10min，继续自然冷却至室温，最后加入剩余原料，充分混合均匀后送入真空干燥机，粉碎过筛后得到所述绝缘添加剂。
本实施例提供一种防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、按照配比称取涂料基体、橡胶粉、乳化硅油、填料、石墨粉和去离子水，加入分散剂，混合分散30min，得到浆料，备用；
（2）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（1）得到的浆料，在400r/min转速下搅拌40min，分散均匀后得到所述用于电缆的防火涂料。
实施例2
一种用于电缆的防火涂料，包括以下份计的原料：涂料基体80份、橡胶粉60份、乳化硅油40份、填料32份、助剂27份、纳米二氧化钛15份、石墨粉11份和去离子水85份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂10份、绝缘添加剂8份、分散剂6份、防水剂4份、发泡剂3份、附着力促进剂1.2份和光稳定剂0.8份。
其中，所述涂料基体为水性环氧固化剂。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工而成，橡胶粉的粒径为60目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：轻质碳酸钙15份、钛白粉10份、碳化硅粉6份、滑石粉3份和氧化铝粉2份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉5份、硅藻土3份、氢氧化镁1.2份、碳酸钙0.6份和硼酸锌0.4份。
其中，所述分散剂为羧酸钾，防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为磷酸铵，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂，所述光稳定剂为光稳定剂UV-9。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土2份、聚四氟乙烯2份、陶瓷微粉2份、巴西棕榈蜡1.2份、氯磺化聚乙烯0.8份、石棉粉0.6份、玻璃纤维粉0.4份、石油沥青0.3份、纳米胶粉0.2份、硅酸镁铝0.2份和松香水2份。
其中，所述绝缘添加剂的制备方法为：将聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和纳米胶粉加入松香水中，充分混合后静置25min，再于微波频率2300MHz、功率700W下微波处理15min，待自然冷却至73摄氏度后加入巴西棕榈蜡和石油沥青，保温混合10min，继续自然冷却至室温，最后加入剩余原料，充分混合均匀后送入真空干燥机，粉碎过筛后得到所述绝缘添加剂。
本实施例提供一种防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、按照配比称取涂料基体、橡胶粉、乳化硅油、填料、石墨粉和去离子水，加入分散剂，混合分散50min，得到浆料，备用；
（2）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（1）得到的浆料，在500r/min转速下搅拌50min，分散均匀后得到所述用于电缆的防火涂料。
实施例3
一种用于电缆的防火涂料，包括以下份计的原料：涂料基体75份、橡胶粉57.5份、乳化硅油37.5份、填料31份、助剂26份、纳米二氧化钛12.5份、石墨粉9.5份和去离子水80份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂7.5份、绝缘添加剂6.5份、分散剂4份、防水剂3份、发泡剂2份、附着力促进剂0.7份和光稳定剂0.5份。
其中，所述涂料基体为自交联硅丙乳液。
其中，所述橡胶粉为废旧轮胎加工而成，橡胶粉的粒径为50目。
其中，所述填料包括以下份计的原料：轻质碳酸钙12.5份、钛白粉7.5份、碳化硅粉4份、滑石粉2份和氧化铝粉1.5份。
其中，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉3份、硅藻土2份、氢氧化镁0.7份、碳酸钙0.4份和硼酸锌0.3份。
其中，所述分散剂为磺酸钠，防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为聚磷酸铵，所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂，所述光稳定剂为光稳定剂UV-9。
其中，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土1.5份、聚四氟乙烯1.5份、陶瓷微粉1.5份、巴西棕榈蜡0.7份、氯磺化聚乙烯0.5份、石棉粉0.4份、玻璃纤维粉0.3份、石油沥青0.2份、纳米胶粉0.15份、硅酸镁铝0.15份和松香水1.5份。
其中，所述绝缘添加剂的制备方法为：将聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和纳米胶粉加入松香水中，充分混合后静置18min，再于微波频率2100MHz、功率600W下微波处理10min，待自然冷却至71摄氏度后加入巴西棕榈蜡和石油沥青，保温混合10min，继续自然冷却至室温，最后加入剩余原料，充分混合均匀后送入真空干燥机，粉碎过筛后得到所述绝缘添加剂。
本实施例提供一种防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、按照配比称取涂料基体、橡胶粉、乳化硅油、填料、石墨粉和去离子水，加入分散剂，混合分散40min，得到浆料，备用；
（2）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（1）得到的浆料，在450r/min转速下搅拌45min，分散均匀后得到所述用于电缆的防火涂料。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种用于电缆的防火涂料，其特征在于，包括以下份计的原料：涂料基体70~80份、橡胶粉55~60份、乳化硅油35~40份、填料30~32份、助剂25~27份、纳米二氧化钛10~15份、石墨粉8~11份和去离子水75~85份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5~10份、绝缘添加剂5~8份、分散剂2~6份、防水剂2~4份、发泡剂1~3份、附着力促进剂0.2~1.2份和光稳定剂0.2~0.8份。
2.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，包括以下份计的原料：涂料基体75份、橡胶粉57.5份、乳化硅油37.5份、填料31份、助剂26份、纳米二氧化钛12.5份、石墨粉9.5份和去离子水80份；
所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂7.5份、绝缘添加剂6.5份、分散剂4份、防水剂3份、发泡剂2份、附着力促进剂0.7份和光稳定剂0.5份。
3.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述涂料基体为水性环氧乳液、水性环氧固化剂和自交联硅丙乳液的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述橡胶粉为废旧轮胎加工而成，橡胶粉的粒径为40~60目。
5.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述填料包括以下份计的原料：轻质碳酸钙10~15份、钛白粉5~10份、碳化硅粉2~6份、滑石粉1~3份和氧化铝粉1~2份。
6.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂包括以下份计的原料：氢氧化铝微粉1~5份、硅藻土1~3份、氢氧化镁0.2~1.2份、碳酸钙0.2~0.6份和硼酸锌0.2~0.4份。
7.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述分散剂为油酸钠、羧酸钾和磺酸钠中的一种或几种，防水剂为硫酸铝钙，所述发泡剂为硼酸钠、磷酸铵、磷酸二氢铵和聚磷酸铵中的一种或几种，所述附着力促进剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂，所述光稳定剂为光稳定剂UV-9。
8.根据权利要求1所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述绝缘添加剂包括以下份计的原料：煅烧高岭土1~2份、聚四氟乙烯1~2份、陶瓷微粉1~2份、巴西棕榈蜡0.2~1.2份、氯磺化聚乙烯0.2~0.8份、石棉粉0.2~0.6份、玻璃纤维粉0.2~0.4份、石油沥青0.1~0.3份、纳米胶粉0.1~0.2份、硅酸镁铝0.1~0.2份和松香水1~2份。
9.根据权利要求8所述的用于电缆的防火涂料，其特征在于，所述绝缘添加剂的制备方法为：将聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和纳米胶粉加入松香水中，充分混合后静置10~25min，再于微波频率2000~2300MHz、功率500~700W下微波处理5~15min，待自然冷却至70~73摄氏度后加入巴西棕榈蜡和石油沥青，保温混合10min，继续自然冷却至室温，最后加入剩余原料，充分混合均匀后送入真空干燥机，粉碎过筛后得到所述绝缘添加剂。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的用于电缆的防火涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、按照配比称取涂料基体、橡胶粉、乳化硅油、填料、石墨粉和去离子水，加入分散剂，混合分散30~50min，得到浆料，备用；
（2）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（1）得到的浆料，在400~500r/min转速下搅拌40~50min，分散均匀后得到所述用于电缆的防火涂料。
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