CN107880740B - 阻燃性玻璃鳞片胶泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻燃性玻璃鳞片胶泥及其制备方法，属于复合材料技术领域。底涂层的原料包括：阻燃型乙烯基酯、粘合剂和固化剂；中涂层的原料包括：第一玻璃鳞片、阻燃型乙烯基酯、固化剂和增韧剂；面涂层的原料包括：阻燃型乙烯基酯、第二玻璃鳞片、固化剂、颜料和增稠剂。将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压。此方法制备的阻燃性玻璃鳞片胶泥的底涂层的粘接性能和防腐性能得到大大提高，中涂层的韧性增强，底涂层、中涂层和面涂层的阻燃性能都得到很好的提高，且面涂层能够更加光滑，耐高温性能更强。

Description

阻燃性玻璃鳞片胶泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体而言，涉及一种阻燃性玻璃鳞片胶泥及其制备方法。
背景技术
近年来，在建或者已建的电厂吸收塔发生火灾的现象屡有发生。从直接原因来看，是由于交叉施工等管理原因造成的，但实质问题在于玻璃鳞片胶泥没有阻燃性能，氧指数过低，一旦过火没有自熄性，造成防腐层大面积快速着火燃烧，给业主造成重大的经济损失。
目前的鳞片胶泥涂层容易变色，容易发生龟裂、发生磨损，机械破坏、氧化等，使电厂吸收塔的内壁易发生显著损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃性玻璃鳞片胶泥，其底涂层的粘接性能和防腐性能得到大大提高，中涂层的韧性增强，中涂层和面涂层的阻燃性能都得到很好的提高，且面涂层能够更加光滑，耐高温性能更强。
本发明的另一目的在于提供一种阻燃性玻璃鳞片胶泥的制备方法，其制备方法简单，制备的阻燃性玻璃鳞片胶泥的粘接性能和防腐性、韧性、阻燃性能都得到很好的提高，且面涂层能够更加光滑，耐高温性能更强。
本发明是采用以下技术方案实现的：
一种阻燃性玻璃鳞片胶泥，胶泥包括依次喷涂在基底表面的底涂层、结构层和面涂层，
底涂层的原料包括：12-22重量份的阻燃型乙烯基酯、5-6重量份的粘合剂和1-2重量份的固化剂；
中涂层的原料包括：50-60重量份的第一玻璃鳞片、15-20重量份的阻燃型乙烯基酯、2-4重量份的固化剂和1-3重量份的增韧剂；
面涂层的原料包括：8-20重量份的阻燃型乙烯基酯、20-30重量份的第二玻璃鳞片、2-3重量份的固化剂、2-4重量份的颜料和2-3重量份的增稠剂。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，底涂层的原料还包括2-3重量份的耐磨剂和5-6重量份的偶联剂。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，中涂层的原料还包括3-8重量份的纳米无机材料、2-3重量份的添加剂和3-4重量份的触变剂。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一玻璃鳞片包括比例为(4-6)：1的大鳞片和小鳞片，大鳞片的粒径为0.3-0.5mm，小鳞片的粒径为0.1-0.2mm。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，阻燃型乙烯基酯为卤系阻燃型乙烯基酯。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，面涂层的原料还包括5-10重量份的增白剂、4-8重量份的阻聚剂和3-8重量份的分散剂。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二玻璃鳞片包括比例为1：(10-15)的大鳞片和小鳞片，大鳞片的粒径为0.3-0.5mm，小鳞片的粒径为0.1-0.2mm。
一种上述阻燃性玻璃鳞片胶泥的制备方法，将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，底涂层、中涂层和面涂层均采用真空搅拌技术进行混合。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，底涂层的厚度为0.2-0.4mm，中涂层的厚度为1.0-2.0mm，面涂层的厚度为0.4-0.8mm。
本发明的较佳实施例提供的阻燃性玻璃鳞片胶泥的有益效果是：该阻燃性玻璃鳞片胶泥设置在电厂吸收塔的表面，底涂层与吸收塔的表面接触，使吸收塔具有很好的阻燃性能，氧指数提高，火焰传播速度变慢，具有自熄性。底涂层使用了粘合剂，使其具有很好的粘接性能，能够很牢固的粘接在吸收塔的表面，且其韧性较好，可以封闭吸收塔的表面，防锈、耐高温。中涂层包括第一玻璃鳞片、阻燃型乙烯基酯、固化剂和增韧剂，使其强度较高，不易发生裂损，阻燃效果较好，而且第一玻璃鳞片使中间层形成了迷宫结构，其防腐效果更好。面涂层包括阻燃型乙烯基酯、第二玻璃鳞片、固化剂、颜料和增稠剂，使其的耐磨性很强，阻燃性更好，并且，其面涂层更加光滑，减少酸液流挂，也具有更好的耐高温性能，避免吸收塔发生损坏，延长吸收塔的使用寿命。
本发明提供的阻燃性玻璃鳞片胶泥的制备方法的有益效果是：制造方法简单，操作方便，底涂层与吸收塔的表面接触，使吸收塔具有很好的阻燃性能，氧指数提高，火焰传播速度变慢，具有自熄性。底涂层使用了粘合剂，使其具有很好的粘接性能，能够很牢固的粘接在吸收塔的表面，且其韧性较好，可以封闭吸收塔的表面，防锈、耐高温。中涂层包括第一玻璃鳞片、阻燃型乙烯基酯、固化剂和增韧剂，使其强度较高，不易发生裂损，阻燃效果较好，而且第一玻璃鳞片使中间层形成了迷宫结构，其防腐效果更好。面涂层包括阻燃型乙烯基酯、第二玻璃鳞片、固化剂、颜料和增稠剂，使其的耐磨性很强，阻燃性更好，并且，其面涂层更加光滑，减少酸液流挂，也具有更好的耐高温性能，避免吸收塔发生损坏，延长吸收塔的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的阻燃性玻璃鳞片胶泥及其制备方法进行具体说明。
一种阻燃性玻璃鳞片胶泥，胶泥包括依次喷涂在基底表面的底涂层、结构层和面涂层，
底涂层的原料包括：12-22重量份的阻燃型乙烯基酯、5-6重量份的粘合剂和1-2重量份的固化剂；
中涂层的原料包括：50-60重量份的第一玻璃鳞片、15-20重量份的阻燃型乙烯基酯、2-4重量份的固化剂和1-3重量份的增韧剂；
面涂层的原料包括：8-20重量份的阻燃型乙烯基酯、20-30重量份的第二玻璃鳞片、2-3重量份的固化剂、2-4重量份的颜料和2-3重量份的增稠剂。
该阻燃性玻璃鳞片胶泥设置在电厂吸收塔的表面，底涂层与吸收塔的表面接触，使吸收塔具有很好的阻燃性能，氧指数提高，火焰传播速度变慢，具有自熄性。底涂层使用了粘合剂，使其具有很好的粘接性能，能够很牢固的粘接在吸收塔的表面，且其韧性较好，可以封闭吸收塔的表面，防锈、耐高温。中涂层包括第一玻璃鳞片、阻燃型乙烯基酯、固化剂和增韧剂，使其强度较高，不易发生裂损，阻燃效果较好，而且第一玻璃鳞片使中间层形成了迷宫结构，其防腐效果更好。面涂层包括阻燃型乙烯基酯、第二玻璃鳞片、固化剂、颜料和增稠剂，使其的耐磨性很强，阻燃性更好，并且，其面涂层更加光滑，减少酸液流挂，也具有更好的耐高温性能，避免吸收塔发生损坏，延长吸收塔的使用寿命。
本发明中，底涂层、中涂层和面涂层均使用阻燃型乙烯基酯，使阻燃型玻璃胶泥的每一层都具有良好的阻燃性，其阻燃效果更好，能够设置在电厂吸收塔的表面。优选地，阻燃型乙烯基酯为卤系阻燃型乙烯基酯，具有很好的阻燃性，具有自熄性。卤系阻燃型乙烯基酯包括溴化环氧型乙烯基树脂和溴化酚醛型乙烯基酯树脂。
固化剂包括35wt％-45wt％的过氧化甲基乙基酮、1wt％-5wt％的过氧化氢、10wt％-20wt％的二乙二醇、20wt％-45wt％的邻苯二甲酸二甲酯和3wt％-7wt％的甲基乙基酮。其和阻燃性乙烯基酯配合使用，具有很好的固化效果，缩短施工时间。
具体地，底涂层使用阻燃型乙烯基酯，不使用玻璃鳞片，使底涂层的韧性更好，吸收塔与阻燃型玻璃鳞片胶泥之间通过韧性过渡，封闭吸收塔基体表面，可以防锈、耐高温。同时，加入粘合剂，使底涂层与吸收塔之间的粘接性能更好，防止阻燃型玻璃鳞片胶泥的脱落。
优选地，底涂层的原料还包括2-3重量份的耐磨剂和5-6重量份的偶联剂。耐磨剂可以增加玻璃鳞片胶泥的耐磨性，偶联剂又称表面改性剂，偶联剂的亲有机基团可与阻燃型乙烯基酯作用，使其韧性更好。更佳地，粘合剂选自聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的其中一种。
底涂层还包括1-2重量份的引发剂和1-2重量份的促进剂，引发剂为过氧化甲乙酮二甲酯，促进剂为环烷酸钴苯乙烯。
第一玻璃鳞片和第二玻璃鳞片均为平面级鳞片，与普通吹泡工艺生产的曲面鳞片相比，制作的成品密实性更强，防水蒸气渗透性更好，树脂与鳞片的浸润性更好，可有效减少气泡的产生，提高成品质量。
第一玻璃鳞片包括比例为(4-6)：1的大鳞片和小鳞片，大鳞片的粒径为0.3-0.5mm，小鳞片的粒径为0.1-0.2mm。中涂层中含有较多的大鳞片和部分小鳞片，使大鳞片与小鳞片之间形成迷宫结构，增加强度。
优选地，中涂层的原料还包括3-8重量份的纳米无机材料、2-3重量份的添加剂和3-4重量份的触变剂。纳米无机材料主要和阻燃型乙烯基酯反应，纳米无机材料与他们充分溶和，从而使中涂层的耐磨性增强。纳米无机材料不能过多或过少，过多，则纳米无机材料不能与他们均匀溶和，降低中涂层的附着力，过少，则耐磨性能较小。纳米无机材料为纳米陶瓷或纳米金属材料等。
更佳地，添加剂为乳化剂，在阻燃型乙烯基酯表面形成吸附层，使中涂层与底涂层的连接更加牢固，增加阻燃型玻璃鳞片胶泥的强度。
本发明中，第二玻璃鳞片包括比例为1：(10-15)的大鳞片和小鳞片，大鳞片的粒径为0.3-0.5mm，小鳞片的粒径为0.1-0.2mm，使用较多的小鳞片，增加面涂层的密实性，具有很好的耐磨作用。
优选地，面涂层的原料还包括5-10重量份的增白剂、4-8重量份的阻聚剂和3-8重量份的分散剂。通过分散剂、阻聚剂和增白剂的加入，使面涂层的表面更加光滑，并防止面涂层的各组分之间相互聚集，保证界面相完美。更佳地，分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类或酯类。
上述阻燃型玻璃鳞片胶泥的制备方法，包括如下步骤，将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压。
优选地，底涂层、中涂层和面涂层均采用真空搅拌技术进行混合，防止空气混入阻燃型玻璃鳞片胶泥中，影响固化时间和固化后的结构强度，耐腐蚀性等。同时，在搅拌的时候采用高频振动的方式排出气泡。
该阻燃型玻璃鳞片胶泥分成三层设置，底涂层设置在吸收塔的表面，底涂层的良好的粘接性使阻燃型玻璃鳞片胶泥与吸收塔的连接更加牢固，避免阻燃型玻璃鳞片胶泥的脱落，且其韧性较好，可以封闭吸收塔的表面，防锈、耐高温。中涂层的设置，增加阻燃型玻璃鳞片胶泥的强度，避免其发生损坏，也增加了其耐磨性能，同时，底涂层与中涂层、中涂层与面涂层之间的粘接性能较好，避免其使用的时候，层与层之间发生脱落，使其强度较高，不易发生裂损，阻燃效果较好，而且第一玻璃鳞片使中间层形成了迷宫结构，其强度更高。而面涂层的耐磨性很强，阻燃性更好，并且，其面涂层更加光滑，减少酸液流挂，也具有更好的耐高温性能，避免吸收塔发生损坏，延长吸收塔的使用寿命。
详细地，底涂层、中涂层和面涂层均在温度为80-120℃、压力为1.2-1.8MPa进行真空搅拌混合而成。
本发明中，底涂层的厚度为0.2-0.4mm，中涂层的厚度为1.0-2.0mm，面涂层的厚度为0.4-0.8mm。根据每一层的特性进行厚度的设定，底涂层主要起粘接性能、具有良好的阻燃性，中涂层主要使其强度增加、耐磨性能增强，具有阻燃性，而面涂层主要是起到防腐、阻燃、耐高温的作用，并起到光滑的效果，这样设置，使整个阻燃型玻璃鳞片胶泥的性能更加优良，更加能够满足设置在吸收塔表面的使用需求。
实施例1
将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压得到阻燃型玻璃鳞片胶泥。
其中，底涂层包括12kg的阻燃型乙烯基酯、5kg的粘合剂和1kg的固化剂；
中涂层包括50kg的第一玻璃鳞片、15kg的阻燃型乙烯基酯、2kg的固化剂和1kg的增韧剂；
面涂层包括8kg的阻燃型乙烯基酯、20kg的第二玻璃鳞片、2kg的固化剂、2kg的颜料和2kg的增稠剂。
实施例2
将22kg的阻燃型乙烯基酯、6kg的粘合剂、2kg的固化剂、3kg的耐磨剂、6kg的偶联剂、2kg的引发剂和2kg的促进剂在温度为120℃、压力为1.8MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
将60kg的第一玻璃鳞片、20kg的阻燃型乙烯基酯、4kg的固化剂、3kg的增韧剂、8kg的纳米无机材料、3kg的添加剂和4kg的触变剂在温度为120℃、压力为1.8MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
面涂层包括20kg的阻燃型乙烯基酯、30kg的第二玻璃鳞片、3kg的固化剂、4kg的颜料、3kg的增稠剂、10kg的增白剂、8kg的阻聚剂和8kg的分散剂在温度为120℃、压力为1.8MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压得到阻燃型玻璃鳞片胶泥。其中，底涂层的厚度为0.2mm，中涂层的厚度为1.0mm，面涂层的厚度为0.4mm。
实施例3
将12kg的阻燃型乙烯基酯、5kg的粘合剂、1kg的固化剂、2kg的耐磨剂、5kg的偶联剂、1kg的引发剂和1kg的促进剂在温度为80-120℃、压力为1.2MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
将50kg的第一玻璃鳞片、15kg的阻燃型乙烯基酯、2kg的固化剂、1kg的增韧剂、3kg的纳米无机材料、2kg的添加剂和3kg的触变剂在温度为80℃、压力为1.2MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
面涂层包括8kg的阻燃型乙烯基酯、20kg的第二玻璃鳞片、2kg的固化剂、2kg的颜料、2kg的增稠剂、5kg的增白剂、4kg的阻聚剂和3重量份的分散剂在温度为80℃、压力为1.2MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压得到阻燃型玻璃鳞片胶泥。其中，底涂层的厚度为0.4mm，中涂层的厚度为2.0mm，面涂层的厚度为0.8mm。
实施例4
将18kg的阻燃型乙烯基酯、5.6kg的粘合剂、1.2kg的固化剂、2.3kg的耐磨剂、5.6kg的偶联剂、1.2kg的引发剂和1.2kg的促进剂在温度为90℃、压力为1.6MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
将56kg的第一玻璃鳞片、18kg的阻燃型乙烯基酯、2.4kg的固化剂、1.3kg的增韧剂、3.8kg的纳米无机材料、2.3kg的添加剂和3.4kg的触变剂在温度为90℃、压力为1.6MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
面涂层包括18kg的阻燃型乙烯基酯、25kg的第二玻璃鳞片、2.3kg的固化剂、2.4kg的颜料、2.3kg的增稠剂、8kg的增白剂、4.8kg的阻聚剂和3.8kg的分散剂在温度为90℃、压力为1.6MPa进行真空搅拌混合得到底涂层；
将底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将结构层喷涂于底涂层的远离结构层的表面，后进行第二次碾压；再将面涂层喷涂于结构层的远离底涂层的表面，后进行第三次碾压得到阻燃型玻璃鳞片胶泥。其中，底涂层的厚度为0.3mm，中涂层的厚度为1.2mm，面涂层的厚度为0.5mm。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对比例
使用实施例1-4制备的阻燃型玻璃鳞片胶泥设置在吸收塔表面和使用普通的鳞片胶泥在吸收塔的表面得到对照例，分别在1年以后进行检测得到表1：
表1吸收塔的表皮变化情况
脱落、开裂 腐蚀 高温 耐磨 阻燃
实施例1 未发生 未腐蚀 耐高温 未发生磨损 未发生燃烧
实施例2 未发生 未腐蚀 耐高温 未发生磨损 未发生燃烧
实施例3 未发生 未腐蚀 耐高温 未发生磨损 未发生燃烧
对照例 发生 腐蚀 发生燃烧 发生磨损 发生燃烧
从表1可以看出，本发明制备的阻燃型玻璃鳞片胶泥设置在吸收塔上，其不会发生脱落和开裂，也不会发生腐蚀，能耐高温，不会发生燃烧，其防磨损效果更好，这一些优良的性能，使阻燃型玻璃鳞片胶泥能够满足吸收塔表面的使用需求。
实验例1
重复制备实施例1-4阻燃型玻璃鳞片胶泥，并对其按照国标GB/T8924-2005进行氧指数含量的检测得到表2：
表2测试结果
编号 氧指数含量％
实施例1 ≥30
实施例2 ≥29
实施例3 ≥29
实施例4 ≥30
根据表2可得，本发明提供的实施例1-4氧指数含量均大于29。由于氧指数＜22属于易燃材料，氧指数在22-27之间属可燃材料，氧指数＞27属难燃材料。因此本发明提供的阻燃型玻璃鳞片胶泥具有较佳的阻燃性。
实验例2
重复制备实施例1-4阻燃型玻璃鳞片胶泥，并对其进行耐酸和强度等进行检测求平均值得到表3：
表3阻燃型玻璃鳞片胶泥检测结果报告
Figure BDA0001491050380000131
Figure BDA0001491050380000141
从表3中可以看出，本发明制备的阻燃型玻璃鳞片胶泥的强度高能够耐高温、耐低温，在酸性条件下的各项参数达标，具有很好的防腐蚀性能。

Claims (7)

1.一种阻燃性玻璃鳞片胶泥，其特征在于，所述胶泥包括依次喷涂在基底表面的底涂层、结构层和面涂层，
所述底涂层的原料包括：12-22重量份的阻燃型乙烯基酯、5-6重量份的粘合剂和1-2重量份的固化剂；
所述结构层的原料包括：50-60重量份的第一玻璃鳞片、15-20重量份的阻燃型乙烯基酯、2-4重量份的固化剂和1-3重量份的增韧剂；所述第一玻璃鳞片包括质量比为（4-6）：1的大鳞片和小鳞片，所述大鳞片的粒径为0.3-0.5mm，所述小鳞片的粒径为0.1-0.2mm；
所述面涂层的原料包括：8-20重量份的阻燃型乙烯基酯、20-30重量份的第二玻璃鳞片、2-3重量份的固化剂、2-4重量份的颜料和2-3重量份的增稠剂；所述第二玻璃鳞片包括质量比为1：（4-6）的大鳞片和小鳞片，所述大鳞片的粒径为0.3-0.5mm，所述小鳞片的粒径为0.1-0.2mm。
2.根据权利要求1所述的阻燃性玻璃鳞片胶泥，其特征在于，所述底涂层的原料还包括2-3重量份的耐磨剂和5-6重量份的偶联剂。
3.根据权利要求1所述的阻燃性玻璃鳞片胶泥，其特征在于，所述结构层的原料还包括3-8重量份的纳米无机材料、2-3重量份的添加剂和3-4重量份的触变剂。
4.根据权利要求1所述的阻燃性玻璃鳞片胶泥，其特征在于，所述阻燃型乙烯基酯为卤系阻燃型乙烯基酯。
5.根据权利要求1所述的阻燃性玻璃鳞片胶泥，其特征在于，所述面涂层的原料还包括5-10重量份的增白剂、4-8重量份的阻聚剂和3-8重量份的分散剂。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的阻燃性玻璃鳞片胶泥的制备方法，其特征在于，将所述底涂层喷涂于基底的表面，后进行第一次碾压；再将所述结构层喷涂于底涂层的远离基底的表面，后进行第二次碾压；再将所述面涂层喷涂于所述结构层的远离所述底涂层的表面，后进行第三次碾压；所述底涂层的厚度为0.2-0.4mm，所述结构层的厚度为1.0-2.0mm，所述面涂层的厚度为0.4-0.8mm。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述底涂层、所述结构层和所述面涂层均采用真空搅拌技术进行混合。
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