CN108192389A - 一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法，具体步骤如下：将纳米陶瓷树脂、填料、颜料、阻燃剂、膨胀粉体和绝热材料在高速分散机中分散，纳米陶瓷树脂、填料、颜料、阻燃剂、膨胀粉体和绝热材料的重量之比为5‑50：5‑60：1‑20：10‑50：5‑30：5‑20，即可得到成品。本发明制备的纳米陶瓷防火涂料，其主要成膜物和粘结剂为纳米陶瓷树脂，自身不可燃，耐高温，而且在高温下纳米颗粒表面的羟基一步缩合，结构更加致密，不会丧失对基材的有效防护，本方法制备纳米陶瓷防火涂料的防水性、防腐性、附着力、装饰性等都优于现有的无机防火涂料。

Description

一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体是一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法。

背景技术

涂料，在中国传统名称为油漆，是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料在人们的生产和生活中应用很多，防火涂料就是其中一种。

现行国内外制备防火涂料的主要成膜物和粘结剂有两类：有机树脂和无机粘结剂。有机树脂有苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、醋叔乳液、醋酸乙烯乳液、或丙烯酸树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、氟碳树脂等，配以各种阻燃剂、绝热填料、颜料、膨胀粉体等。这类以有机树脂为成膜物和粘结剂的的防火涂料有一定的防火性，同时，防水性、防腐性，附着力、装饰性等技术指标具佳，但都有一个共同的缺陷：由于这类防火涂料的主体成膜物和粘结剂是有机物，在高温下或多或少都有一定的可燃性，一旦遇到火灾，这些有机树脂都要燃烧并产生大量有毒气体，给逃生和求援带来巨大威胁，同时，随着成膜物的燃烧，防火涂料的防火性将大打折扣；无机粘结剂有：硅酸盐、磷酸盐、酞酸盐、铝酸盐以及一些特种水泥，这类以无机物为成膜物和粘结剂的防火涂料的防火性极好，但其防水性、附着力、装饰性等性能较差，并且在高温下易崩裂，严重时漆膜不复存在，完全丧失防火功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法，具体步骤如下：将纳米陶瓷树脂、填料、颜料、阻燃剂、膨胀粉体和绝热材料在高速分散机中分散，纳米陶瓷树脂、填料、颜料、阻燃剂、膨胀粉体和绝热材料的重量之比为5-50：5-60：1-20：10-50：5-30：5-20，即可得到成品。

作为本发明进一步的方案：纳米陶瓷树脂包括但不限于纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化铝中的至少一种，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的粒径均为1-100纳米，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的表面积为25-500平方/克。

作为本发明进一步的方案：填料包括但不限于碳酸钙（重钙、轻钙）、重晶石粉（硫酸钡）、滑石粉、高岭土（瓷土地）、多孔粉石英（二氧化硅）、白碳黑、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石和膨润土中的至少一种。

作为本发明进一步的方案：颜料包括有机颜料和无机颜料。

作为本发明进一步的方案：无机颜料包括但不限于钛白粉、氧化锌、立德粉、氧化铁、铅铬黄、锌铬黄、镉黄、铁黄、氧化铬绿、铅铬绿、铁蓝、钴蓝、群青和炭黑中的至少一种。

作为本发明进一步的方案：阻燃剂包括但不限于氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、三氧化二锑、红磷、磷酸三甲苯酯、磷酸胍、磷酸三苯脂、磷酸三辛酯、氯化石蜡、氯化聚乙烯、四溴双酚A、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐、膨胀石墨、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2， 3-二溴丙基)酯、Pyrol99、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯等。二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、磷酸三(二溴丙基) 酯、十溴联苯醚和三嗪及其衍生物中的至少一种。

作为本发明进一步的方案：膨胀粉体包括但不限于蛭石、膨胀石墨和膨胀珍珠岩中的至少一种。

作为本发明进一步的方案：绝热材料包括但不限于空心微珠、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉、石棉纤维、海泡石纤维和玻璃纤维中的至少一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料，其主要成膜物和粘结剂为纳米陶瓷树脂，自身不可燃，耐高温，而且在高温下纳米颗粒表面的羟基一步缩合，结构更加致密，不会丧失对基材的有效防护，本方法制备纳米陶瓷防火涂料的防水性、防腐性、附着力、装饰性等都优于现有的无机防火涂料，可以满足人们的使用需求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

取纳米二氧化硅陶瓷树脂40份，磷酸胍1份，聚磷酸铵20份，空心玻璃微珠5份，蛭石粉6粉，硅酸铝10份，氢氧化铝15份，通过高速分散机充分混合，加入苯基三甲氧基硅烷1份，加热至40度，继续高速搅拌4-6小时，得纳米陶瓷树脂防火涂料。

实施例2

取纳米二氧化钛陶瓷树脂45份，320目空心玻璃微珠20份，甲基三甲氧基硅烷2份，聚磷酸铵10份，膨胀石墨20份，硅酸铝30份，钛白粉15份，纳米二氧化硅2份，氧化铁红5份，高速分散机充分混合2-3小时即得成品纳米陶瓷防火涂料。

实施例3

取纳米氧化铝陶瓷树脂55份，聚磷酸铵20份，甲基三甲氧基硅烷2份，三聚氰胺10份，氯化石蜡25份，三聚磷酸铝30份，氢氧化铝10份，纳米二氧化硅2份，氧化锌5份，高速分散机充分混合1-3小时即得成品纳米陶防火涂料。

高防火性：本方发明揭示的纳米陶瓷防火涂料的主要成膜物和粘结剂为纳米二氧化硅，自身不可燃，可以达到防火A级标准，加之配方中的其它阻燃剂、膨胀剂、绝热材料等的协同效应，使本发明揭示的纳米陶瓷防火涂料具有卓越的防火性能。

高耐老化性：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料大部分成分由无机材料组成，因此不会像以有机成膜物的防火涂料那样易被紫外线、酸雨、汽车废气、大气污染破坏而老化，属半永久性材料。

优异的防水性能：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料拥有无机产品不燃烧的特性，同时具有大多数无机材料所不具备的防水性。

高环保性：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料不同于有机涂料，不含有重金属，具有很好的环保性能，不易燃烧，高温燃烧后不会产生有害气体。

高附着力：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料在成膜时和水泥基材及金属间不仅有物理的“锚固”附着作用，同时纳米颗粒的表面羟基与水泥、金属等表面羟基进行化学缩合反应，因此涂膜和金属、水泥等基材的附着力更强。

高平衡性：本发明揭示的方法制备的纳米陶防火涂料采用杂化技术制备，因此涂膜的刚性和柔性获得了最佳平衡。

多色彩性：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料可提供多样色彩，给设计师提供更加广阔的空间。

优异的施工性：本发明揭示的方法制备的纳米陶瓷防火涂料施工简易。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：将纳米陶瓷树脂、填料、颜料、阻燃剂、膨胀粉体和绝热材料在高速分散机中分散，纳米陶瓷树脂、填料、颜料、阻燃剂、膨胀粉体和绝热材料的重量之比为5-50：5-60：1-20：10-50：5-30：5-20，即可得到成品。

2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述纳米陶瓷树脂包括但不限于纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化铝中的至少一种，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的粒径均为1-100纳米，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的表面积为25-500平方/克。

3.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述填料包括但不限于碳酸钙（重钙、轻钙）、重晶石粉（硫酸钡）、滑石粉、高岭土（瓷土地）、多孔粉石英（二氧化硅）、白碳黑、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石和膨润土中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述颜料包括有机颜料和无机颜料。

5.根据权利要求4所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述无机颜料包括但不限于钛白粉、氧化锌、立德粉、氧化铁、铅铬黄、锌铬黄、镉黄、铁黄、氧化铬绿、铅铬绿、铁蓝、钴蓝、群青和炭黑中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂包括但不限于氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵、三氧化二锑、红磷、磷酸三甲苯酯、磷酸胍、磷酸三苯脂、磷酸三辛酯、氯化石蜡、氯化聚乙烯、四溴双酚A、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐、膨胀石墨、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2， 3-二溴丙基)酯、Pyrol99、 磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯等，二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、磷酸三(二溴丙基) 酯、十溴联苯醚和三嗪及其衍生物中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述膨胀粉体包括但不限于蛭石、膨胀石墨和膨胀珍珠岩中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，其特征在于，所述绝热材料包括但不限于空心微珠、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉、石棉纤维、海泡石纤维和玻璃纤维中的至少一种。