CN107629563A - 一种防火涂料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火涂料及其制备工艺，按重量份计，该防火涂料包括成膜剂、无机空心填料、酸供体、碳供体、发泡剂、增效剂、溶剂、粘合剂、添加剂、催化剂、炭化剂、环氧树脂、纤维素醚、膨胀蛭石、氢氧化镁、硅酸钠、二甲基硅油、异丁酮、氯化石蜡、丁基胶乳、增稠剂、消泡剂、抗菌剂、水、玻璃珠、颜料、聚磷酸铵和膨胀石墨，其制备方法包括：制备色浆、制备基料和制备涂料；本发明具有环保性好和阻燃效率高等优点，粘接力强，固化后的产品具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱性及良好的电绝缘性；以及具有极佳的封闭性，阻燃成分不会迁移到涂层面，制作成本低廉，实用价值高，成膜性好，应用范围广，适宜推广应用。

Description

一种防火涂料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体为一种防火涂料及其制备工艺。

背景技术

涂料是指应用于物体表面而能结成坚韧保护膜的物料的总称，建筑涂料是涂料中的一个重要类别，在我国，一般将用于建筑物内墙，外墙，顶棚，地面，卫生间的涂料称为建筑涂料。建筑涂料具有装饰功能、保护功能和居住性改进功能。不同种类的被保护体对保护功能要求的内容也各不相同。如室内与室外涂装所要求达到的指标差别就很大。有的建筑物对防霉、防火、保温隔热、耐腐蚀等有特殊要求。现有的防火涂料由于涂料膜面附着力差、耐候性差、耐水性差及易脱落等缺点，随着时间的失衡，会使得防火涂料的防火性下降，直至失去防火性能，同时现有的但是现有技术防火涂料存在配方复杂，成本高，有部分产品防火性能不好，容易干裂，影响使用。中国幅员广阔，东西南北气候气温差异较大，有些防火涂料适用于南方，有些防火涂料适用于北方，大部分防火涂料抗冻性较差，功能不全面。

所以，如何设计一种防火涂料及其制备工艺，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种防火涂料及其制备工艺，具有环保性好和阻燃效率高等优点，可持续发挥防火保护作用，增加涂层的阻燃效果和延长涂层的有效防火时间，粘接力强，固化后的产品具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱性及良好的电绝缘性；以及具有极佳的封闭性，阻燃成分不会迁移到涂层面，耐候性强、不易脱落，抗菌，制作成本低廉，实用价值高，成膜性好，应用范围广，适宜推广应用，可以有效解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防火涂料，按重量份计，该防火涂料包括成膜剂10-30份、无机空心填料0.5-5份、酸供体10-40份、碳供体8-30份、发泡剂6-25份、增效剂1-10份、溶剂1-10份、粘合剂20-30份、添加剂20-30份、催化剂10-20份、炭化剂10-20份、环氧树脂18-30份、纤维素醚15-25份、膨胀蛭石2-8份、氢氧化镁3-6份、硅酸钠1-8份、二甲基硅油5-10份、异丁酮25-45份、氯化石蜡1-6份、丁基胶乳45-55份、增稠剂2-5份、消泡剂2-5份、抗菌剂2-5份、水20-30份、玻璃珠10-15份、颜料10-30份、聚磷酸铵5-10份和膨胀石墨3-8份。

一种防火涂料制备工艺，包括如下步骤：

1）制备色浆：按照上述原料重量份将玻璃珠、颜料、聚磷酸铵、固化剂和膨胀石墨与溶剂进行混合，搅拌均匀后，进行高速研磨，至细度15-20μm，得到细粉；将环氧树脂、纤维素醚、膨胀蛭石、氢氧化镁、硅酸钠、二甲基硅油、异丁酮、氯化石蜡、丁基胶乳、增稠剂、消泡剂、抗菌剂和水进行混合，搅拌均匀后加入上述制得的细粉，高速分散15-20分钟，即得到色浆；

2）制备基料：选用一设置有搅拌器的反应釜，按照配方量将上述原料中的成膜剂、酸供体、碳供体全部投放至其中，搅拌均匀后，将原料中的无机空心填料加入其中，调节pH值为4.5-6.0；将上述调配结束后，将其开始对其进行加热，直至升温至60℃后，再将原料中的发泡剂、增效剂和溶剂加入其中，进行回流反应，然后将温度再次升至78-80℃后，恒温反应1.5h；待上述反应结束后，加入原料中的粘合剂调节溶液pH值为8-9，然后降温至≤70℃后，真空脱水后，冷却、出料，得到的粘稠状物质即为基料，备用；

3）制备涂料：选取一搅拌釜，按照配方量将上述原料中的催化剂、炭化剂和步骤1）中制得的色浆全部加入其中，搅拌均匀后，得到混合搅拌料，备用；将制得的混合搅拌料全部加入到基料中，然后再加入原料中的添加剂，充分搅拌均匀后，再次研磨，去除杂质，即可得到本发明所要制备的防火涂料，密封保存。

根据上述技术方案，所述催化剂为聚磷酸铵，所述炭化剂为季戊四醇，所述发泡剂为三聚氰胺。

根据上述技术方案，所述粘合剂的制备方法为先配置淀粉浆液，并将所述淀粉浆液的pH值调节至9-11；往淀粉浆液中加入交联剂进行交联反应；将交联反应后的淀粉浆液的pH值调节至6-8得到混合液；往混合液中添加塑化剂，经升温保温过程制备得到粘合剂。

根据上述技术方案，所述添加剂的制备方法为称取天然凹凸棒石粘土，粉碎后加入到容器中，加水搅拌均匀，然后置于超声波中超声10-20min，取上层悬浊液，置于离心机中离心10-20min，过滤得滤饼；将得到的滤饼与水混合，调节两者比例，使得含水量为50%-80%，得到膏状凹凸棒石粘土；称取丁香、薄荷、迷迭香、艾叶、木槿、甘草、柚子皮，粉碎至200-300目，混合得混合物a1；称取膏状凹凸棒石粘土置于反应容器中，加入混合物a1，于60-80°C条件下搅拌反应1-2h，再置于超声波中超声10-20min，得混合物a2；别称取纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、白炭黑、页岩硅藻土置于球磨机中研磨0.5-1.5h，加入混合物a2继续研磨0.5-1h，干燥即得所述涂料添加剂。

根据上述技术方案，所述步骤3）中的搅拌具体为首先气泵通过进气管对气压缸进气，使其拉紧挂绳将上盖提升到一定高度，然后将需要搅拌的物料放置到搅拌桶中；气泵停止对进气管进气，利用气压缸排气将上盖下降，并与搅拌桶密封合并，此时利用气泵通过抽气管对搅拌桶内部抽气，使内腔处于真空状态；停止抽气，启动上盖上的电机，对搅拌桶内的物料进行搅拌；搅拌结束后，气泵通过进气管对搅拌桶进气，同时进气管的一部分气体进入气压缸充气，另一部分进入搅拌桶内，搅拌桶内气压与外界相等，进入搅拌桶内的气体一部分进入并顶开气压阀门使搅拌好的物料从出料口流出。

根据上述技术方案，所述步骤3）中保存的温度为室温。

与现有技术相比，本发明的有益效果：具有环保性好和阻燃效率高等优点，可持续发挥防火保护作用，增加涂层的阻燃效果和延长涂层的有效防火时间，粘接力强，固化后的产品具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱性及良好的电绝缘性；以及具有极佳的封闭性，阻燃成分不会迁移到涂层面，耐候性强、不易脱落，抗菌，制作成本低廉，实用价值高，成膜性好，应用范围广，适宜推广应用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1所示，本发明提供一种防火涂料，按重量份计，该防火涂料包括成膜剂10份、无机空心填料0.5份、酸供体10份、碳供体8份、发泡剂6份、增效剂1份、溶剂1份、粘合剂20份、添加剂20份、催化剂10份、炭化剂10份、环氧树脂18份、纤维素醚15份、膨胀蛭石2份、氢氧化镁3份、硅酸钠1份、二甲基硅油5份、异丁酮25份、氯化石蜡1份、丁基胶乳45份、增稠剂2份、消泡剂2份、抗菌剂2份、水20份、玻璃珠10份、颜料10份、聚磷酸铵5份和膨胀石墨3份。

一种防火涂料制备工艺，包括如下步骤：

1）制备色浆：按照上述原料重量份将玻璃珠、颜料、聚磷酸铵、固化剂和膨胀石墨与溶剂进行混合，搅拌均匀后，进行高速研磨，至细度15-20μm，得到细粉；将环氧树脂、纤维素醚、膨胀蛭石、氢氧化镁、硅酸钠、二甲基硅油、异丁酮、氯化石蜡、丁基胶乳、增稠剂、消泡剂、抗菌剂和水进行混合，搅拌均匀后加入上述制得的细粉，高速分散15-20分钟，即得到色浆；

2）制备基料：选用一设置有搅拌器的反应釜，按照配方量将上述原料中的成膜剂、酸供体、碳供体全部投放至其中，搅拌均匀后，将原料中的无机空心填料加入其中，调节pH值为4.5-6.0；将上述调配结束后，将其开始对其进行加热，直至升温至60℃后，再将原料中的发泡剂、增效剂和溶剂加入其中，进行回流反应，然后将温度再次升至78-80℃后，恒温反应1.5h；待上述反应结束后，加入原料中的粘合剂调节溶液pH值为8-9，然后降温至≤70℃后，真空脱水后，冷却、出料，得到的粘稠状物质即为基料，备用；

3）制备涂料：选取一搅拌釜，按照配方量将上述原料中的催化剂、炭化剂和步骤1）中制得的色浆全部加入其中，搅拌均匀后，得到混合搅拌料，备用；将制得的混合搅拌料全部加入到基料中，然后再加入原料中的添加剂，充分搅拌均匀后，再次研磨，去除杂质，即可得到本发明所要制备的防火涂料，密封保存。

根据上述技术方案，所述催化剂为聚磷酸铵，所述炭化剂为季戊四醇，所述发泡剂为三聚氰胺。

根据上述技术方案，所述粘合剂的制备方法为先配置淀粉浆液，并将所述淀粉浆液的pH值调节至9-11；往淀粉浆液中加入交联剂进行交联反应；将交联反应后的淀粉浆液的pH值调节至6-8得到混合液；往混合液中添加塑化剂，经升温保温过程制备得到粘合剂。

根据上述技术方案，所述添加剂的制备方法为称取天然凹凸棒石粘土，粉碎后加入到容器中，加水搅拌均匀，然后置于超声波中超声10-20min，取上层悬浊液，置于离心机中离心10-20min，过滤得滤饼；将得到的滤饼与水混合，调节两者比例，使得含水量为50%-80%，得到膏状凹凸棒石粘土；称取丁香、薄荷、迷迭香、艾叶、木槿、甘草、柚子皮，粉碎至200-300目，混合得混合物a1；称取膏状凹凸棒石粘土置于反应容器中，加入混合物a1，于60-80°C条件下搅拌反应1-2h，再置于超声波中超声10-20min，得混合物a2；别称取纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、白炭黑、页岩硅藻土置于球磨机中研磨0.5-1.5h，加入混合物a2继续研磨0.5-1h，干燥即得所述涂料添加剂。

根据上述技术方案，所述步骤3）中的搅拌具体为首先气泵通过进气管对气压缸进气，使其拉紧挂绳将上盖提升到一定高度，然后将需要搅拌的物料放置到搅拌桶中；气泵停止对进气管进气，利用气压缸排气将上盖下降，并与搅拌桶密封合并，此时利用气泵通过抽气管对搅拌桶内部抽气，使内腔处于真空状态；停止抽气，启动上盖上的电机，对搅拌桶内的物料进行搅拌；搅拌结束后，气泵通过进气管对搅拌桶进气，同时进气管的一部分气体进入气压缸充气，另一部分进入搅拌桶内，搅拌桶内气压与外界相等，进入搅拌桶内的气体一部分进入并顶开气压阀门使搅拌好的物料从出料口流出。

根据上述技术方案，所述步骤3）中保存的温度为室温。

实施例2：如图1所示，本发明提供一种防火涂料，按重量份计，该防火涂料包括成膜剂30份、无机空心填料5份、酸供体40份、碳供体30份、发泡剂25份、增效剂10份、溶剂10份、粘合剂30份、添加剂30份、催化剂20份、炭化剂20份、环氧树脂30份、纤维素醚25份、膨胀蛭石8份、氢氧化镁6份、硅酸钠8份、二甲基硅油10份、异丁酮45份、氯化石蜡6份、丁基胶乳55份、增稠剂5份、消泡剂5份、抗菌剂5份、水30份、玻璃珠15份、颜料30份、聚磷酸铵10份和膨胀石墨8份。

一种防火涂料制备工艺，包括如下步骤：

1）制备色浆：按照上述原料重量份将玻璃珠、颜料、聚磷酸铵、固化剂和膨胀石墨与溶剂进行混合，搅拌均匀后，进行高速研磨，至细度15-20μm，得到细粉；将环氧树脂、纤维素醚、膨胀蛭石、氢氧化镁、硅酸钠、二甲基硅油、异丁酮、氯化石蜡、丁基胶乳、增稠剂、消泡剂、抗菌剂和水进行混合，搅拌均匀后加入上述制得的细粉，高速分散15-20分钟，即得到色浆；

2）制备基料：选用一设置有搅拌器的反应釜，按照配方量将上述原料中的成膜剂、酸供体、碳供体全部投放至其中，搅拌均匀后，将原料中的无机空心填料加入其中，调节pH值为4.5-6.0；将上述调配结束后，将其开始对其进行加热，直至升温至60℃后，再将原料中的发泡剂、增效剂和溶剂加入其中，进行回流反应，然后将温度再次升至78-80℃后，恒温反应1.5h；待上述反应结束后，加入原料中的粘合剂调节溶液pH值为8-9，然后降温至≤70℃后，真空脱水后，冷却、出料，得到的粘稠状物质即为基料，备用；

3）制备涂料：选取一搅拌釜，按照配方量将上述原料中的催化剂、炭化剂和步骤1）中制得的色浆全部加入其中，搅拌均匀后，得到混合搅拌料，备用；将制得的混合搅拌料全部加入到基料中，然后再加入原料中的添加剂，充分搅拌均匀后，再次研磨，去除杂质，即可得到本发明所要制备的防火涂料，密封保存。

根据上述技术方案，所述催化剂为聚磷酸铵，所述炭化剂为季戊四醇，所述发泡剂为三聚氰胺。

根据上述技术方案，所述粘合剂的制备方法为先配置淀粉浆液，并将所述淀粉浆液的pH值调节至9-11；往淀粉浆液中加入交联剂进行交联反应；将交联反应后的淀粉浆液的pH值调节至6-8得到混合液；往混合液中添加塑化剂，经升温保温过程制备得到粘合剂。

根据上述技术方案，所述添加剂的制备方法为称取天然凹凸棒石粘土，粉碎后加入到容器中，加水搅拌均匀，然后置于超声波中超声10-20min，取上层悬浊液，置于离心机中离心10-20min，过滤得滤饼；将得到的滤饼与水混合，调节两者比例，使得含水量为50%-80%，得到膏状凹凸棒石粘土；称取丁香、薄荷、迷迭香、艾叶、木槿、甘草、柚子皮，粉碎至200-300目，混合得混合物a1；称取膏状凹凸棒石粘土置于反应容器中，加入混合物a1，于60-80°C条件下搅拌反应1-2h，再置于超声波中超声10-20min，得混合物a2；别称取纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、白炭黑、页岩硅藻土置于球磨机中研磨0.5-1.5h，加入混合物a2继续研磨0.5-1h，干燥即得所述涂料添加剂。

根据上述技术方案，所述步骤3）中的搅拌具体为首先气泵通过进气管对气压缸进气，使其拉紧挂绳将上盖提升到一定高度，然后将需要搅拌的物料放置到搅拌桶中；气泵停止对进气管进气，利用气压缸排气将上盖下降，并与搅拌桶密封合并，此时利用气泵通过抽气管对搅拌桶内部抽气，使内腔处于真空状态；停止抽气，启动上盖上的电机，对搅拌桶内的物料进行搅拌；搅拌结束后，气泵通过进气管对搅拌桶进气，同时进气管的一部分气体进入气压缸充气，另一部分进入搅拌桶内，搅拌桶内气压与外界相等，进入搅拌桶内的气体一部分进入并顶开气压阀门使搅拌好的物料从出料口流出。

根据上述技术方案，所述步骤3）中保存的温度为室温。

基于上述，本发明的优点在于，具有环保性好和阻燃效率高等优点，可持续发挥防火保护作用，增加涂层的阻燃效果和延长涂层的有效防火时间，粘接力强，固化后的产品具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱性及良好的电绝缘性；以及具有极佳的封闭性，阻燃成分不会迁移到涂层面，耐候性强、不易脱落，抗菌，制作成本低廉，实用价值高，成膜性好，应用范围广，适宜推广应用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术患者来说，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 (7)

1.一种防火涂料，其特征在于：按重量份计，该防火涂料包括成膜剂10-30份、无机空心填料0.5-5份、酸供体10-40份、碳供体8-30份、发泡剂6-25份、增效剂1-10份、溶剂1-10份、粘合剂20-30份、添加剂20-30份、催化剂10-20份、炭化剂10-20份、环氧树脂18-30份、纤维素醚15-25份、膨胀蛭石2-8份、氢氧化镁3-6份、硅酸钠1-8份、二甲基硅油5-10份、异丁酮25-45份、氯化石蜡1-6份、丁基胶乳45-55份、增稠剂2-5份、消泡剂2-5份、抗菌剂2-5份、水20-30份、玻璃珠10-15份、颜料10-30份、聚磷酸铵5-10份和膨胀石墨3-8份。

2.一种防火涂料制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

1）制备色浆：按照上述原料重量份将玻璃珠、颜料、聚磷酸铵、固化剂和膨胀石墨与溶剂进行混合，搅拌均匀后，进行高速研磨，至细度15-20μm，得到细粉；将环氧树脂、纤维素醚、膨胀蛭石、氢氧化镁、硅酸钠、二甲基硅油、异丁酮、氯化石蜡、丁基胶乳、增稠剂、消泡剂、抗菌剂和水进行混合，搅拌均匀后加入上述制得的细粉，高速分散15-20分钟，即得到色浆；

2）制备基料：选用一设置有搅拌器的反应釜，按照配方量将上述原料中的成膜剂、酸供体、碳供体全部投放至其中，搅拌均匀后，将原料中的无机空心填料加入其中，调节pH值为4.5-6.0；将上述调配结束后，将其开始对其进行加热，直至升温至60℃后，再将原料中的发泡剂、增效剂和溶剂加入其中，进行回流反应，然后将温度再次升至78-80℃后，恒温反应1.5h；待上述反应结束后，加入原料中的粘合剂调节溶液pH值为8-9，然后降温至≤70℃后，真空脱水后，冷却、出料，得到的粘稠状物质即为基料，备用；

3）制备涂料：选取一搅拌釜，按照配方量将上述原料中的催化剂、炭化剂和步骤1）中制得的色浆全部加入其中，搅拌均匀后，得到混合搅拌料，备用；将制得的混合搅拌料全部加入到基料中，然后再加入原料中的添加剂，充分搅拌均匀后，再次研磨，去除杂质，即可得到本发明所要制备的防火涂料，密封保存。

3.根据权利要求1所述的一种防火涂料，其特征在于：所述催化剂为聚磷酸铵，所述炭化剂为季戊四醇，所述发泡剂为三聚氰胺。

4.根据权利要求1所述的一种防火涂料，其特征在于：所述粘合剂的制备方法为先配置淀粉浆液，并将所述淀粉浆液的pH值调节至9-11；往淀粉浆液中加入交联剂进行交联反应；将交联反应后的淀粉浆液的pH值调节至6-8得到混合液；往混合液中添加塑化剂，经升温保温过程制备得到粘合剂。

5.根据权利要求1所述的一种防火涂料，其特征在于：所述添加剂的制备方法为称取天然凹凸棒石粘土，粉碎后加入到容器中，加水搅拌均匀，然后置于超声波中超声10-20min，取上层悬浊液，置于离心机中离心10-20min，过滤得滤饼；将得到的滤饼与水混合，调节两者比例，使得含水量为50%-80%，得到膏状凹凸棒石粘土；称取丁香、薄荷、迷迭香、艾叶、木槿、甘草、柚子皮，粉碎至200-300目，混合得混合物a1；称取膏状凹凸棒石粘土置于反应容器中，加入混合物a1，于60-80°C条件下搅拌反应1-2h，再置于超声波中超声10-20min，得混合物a2；别称取纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、白炭黑、页岩硅藻土置于球磨机中研磨0.5-1.5h，加入混合物a2继续研磨0.5-1h，干燥即得所述涂料添加剂。

6.根据权利要求2所述的一种防火涂料制备工艺，其特征在于：所述步骤3）中的搅拌具体为首先气泵通过进气管对气压缸进气，使其拉紧挂绳将上盖提升到一定高度，然后将需要搅拌的物料放置到搅拌桶中；气泵停止对进气管进气，利用气压缸排气将上盖下降，并与搅拌桶密封合并，此时利用气泵通过抽气管对搅拌桶内部抽气，使内腔处于真空状态；停止抽气，启动上盖上的电机，对搅拌桶内的物料进行搅拌；搅拌结束后，气泵通过进气管对搅拌桶进气，同时进气管的一部分气体进入气压缸充气，另一部分进入搅拌桶内，搅拌桶内气压与外界相等，进入搅拌桶内的气体一部分进入并顶开气压阀门使搅拌好的物料从出料口流出。

7.根据权利要求2所述的一种防火涂料制备工艺，其特征在于：所述步骤3）中保存的温度为室温。