CN108531054B - 一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法 - Google Patents

一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108531054B
CN108531054B CN201810381427.9A CN201810381427A CN108531054B CN 108531054 B CN108531054 B CN 108531054B CN 201810381427 A CN201810381427 A CN 201810381427A CN 108531054 B CN108531054 B CN 108531054B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
parts
alkyd resin
stirring
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810381427.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108531054A (zh
Inventor
胡云楚
冯斯宇
胡进波
黄自知
文瑞芝
王琼
袁利萍
王文磊
邓明向
李慧
吴袁泊
贺任
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University of Forestry and Technology
Original Assignee
Central South University of Forestry and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University of Forestry and Technology filed Critical Central South University of Forestry and Technology
Priority to CN201810381427.9A priority Critical patent/CN108531054B/zh
Publication of CN108531054A publication Critical patent/CN108531054A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108531054B publication Critical patent/CN108531054B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/002—Priming paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/322—Ammonium phosphate
    • C08K2003/323—Ammonium polyphosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/10—Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法，包括质量比为1:(0.8～1.2)的A组分和B组分，按质量份数，所述A组分由醇酸树脂40‑70份、淀粉磷酸酯20‑30份、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂2‑4份、有机硅消泡剂0.5‑1.0份、异辛酸锌催干剂0.05‑0.1份、丙酮3‑6份和相变防火浆液20‑50份经剪切搅拌混合后得到，所述B组分包括固化剂30‑50份和稀释剂40‑60。得到的多组分醇酸树脂透明底漆无色透明，不仅适于木制家具家装的本色涂饰，而且能够在火灾初期通过相变来吸收大部分热量抑制火苗，并在火灾后期受热分解形成膨胀泡沫炭层有效隔绝热量和空气，从而有效地保护内部材料不受火灾侵害，有效隔绝火焰，阻止火灾蔓延。

Description

一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法
技术领域
本发明属于防火底漆制造领域，尤其涉及一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法。
背景技术
目前防火涂料基本上分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。非膨胀型防火涂料是靠其自身的高难燃性或不燃性来达到阻燃防火的目的，要想达到好的防火效果必须涂得很厚(＞20mm)，由于添加大量含卤素、氮、磷等的阻燃剂，在发生火灾的时候往往产生大量有毒气体，导致火场人员中毒窒息。而膨胀型防火涂料在火焰或高温作用下，吸收大量的热量，同时产生不燃性气体，涂层剧烈发泡炭化，形成一个比涂膜厚几十倍甚至几百倍的难燃的泡沫炭化层，有效隔离火焰对基材的热量传递，从而起到阻燃和减缓火势蔓延的作用，为火灾扑救和人员逃生提供宝贵的时间。但是目前市场上膨胀型防火涂料，涂层厚，多为非透明性涂料，膨胀效果差，装饰效果差，只能应用在混泥土结构、钢结构建筑上。
相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。这种材料已经被广泛用作储存能载体。相变材料的转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。利用相变材料的相变吸热特性，在火灾发生初期，涂料中的相变材料可以利用相变吸收热量，有效控制温度上升，将火灾扼杀在萌芽状态，小火熄灭后涂料中相变材料再放出热量，因此，不会对涂料表面产生实质性损伤。在火灾后期，涂料在高温下发生膨胀，形成良好的泡沫炭层，可以有效的隔绝热量和氧气。
涂料在家具家装方面的应用越来广泛，人们对于木器漆的要求也越来越高。目前市场上还没有广泛认可的防火木器漆，这是因为目前的防火涂料中防火材料粒度太大，不透明，不利于薄涂、喷涂，防火效果差。目前，大部分防火漆只能应用在钢筋、混凝土构件上。
中国发明专利201510631185.0公开了水性高膨胀钢结构防火涂料及其制备方法及用途，防火涂料由20-50份阻燃体系、20-50份成膜体系和1-10份功能填料组成。阻燃体系包括聚磷酸铵18-26份、季戊四醇8-12份、三聚氰胺6-10份、膨胀石墨3-6份；成膜体系由醋酸乙烯酯-乙烯水性共聚乳液与固化剂偏磷酸铵组成；功能填料含有无机相变材料十二水合磷酸钠或气相二氧化硅。
中国发明专利200510062118.8公开了隧道防火涂料，以丙乳液、582树脂、AEC膨胀水泥、耐火水泥为粘结剂，海泡石、膨胀珍珠岩、粉煤灰、轻质碳酸钙、硅酸铝纤维为无机隔热填料，蛭石、重铬酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵为发泡材料，氧化铝、氢氧化镁、氧化锡、硼酸铵为助剂，四组成分以重量比1-3.5∶2-6∶1-3∶0.1-1.0制成。
中国发明专利201210316100.6公开了一种桥梁防火涂料，由以下重量份数的原料制成：树脂10-20份，膨胀珍珠岩5-12份，氢氧化铝5-10份，硅藻土3-6份，聚磷酸铵10-15份，纳米氢氧化镁3-5份，钛白粉5-10份，石墨粉10-15份，硼酸锌2-4份，三聚磷酸钾2-6份。
中国发明专利201610091675.0公开了可膨胀防火涂料及其制备方法，主要由下列原料制备而成：聚磷酸铵15-25，三聚氰胺9-12，季戊四醇三丙烯酸酯6-11，苯丙乳液11-17，聚氨酯树脂软胶5-9，赤石脂2-6，硬脂酸镁1-4，去离子水16-23，增稠剂1.0-1.6，分散剂2-6，消泡剂0.2-0.3，颜料适量。
中国发明专利201610091587.0公开了水性膨胀防火涂料及其制备方法，主要由下列原料制备而成：聚磷酸铵17-23，三聚氰胺9-13，季戊四醇三丙烯酸酯8-13，醋丙乳液10-14，叔碳酸乙烯酯5-10，酚醛树脂3-7，氧化镁2-4，去离子水16-28，乳化硅油0.18-0.3，有机膨润土1.2-2.0，聚丙烯酸钠1-5，聚羧酸钠盐2-4，颜料适量。
中国发明专利201610091596.X公开了一种膨胀防火涂料及其制备方法，主要由下列原料制备而成：聚磷酸铵16-24，三聚氰胺9-16，季戊四醇6-12，丙烯酸酯乳液9-14，白乳胶4-9，滑石粉2-5，硫酸钠1-4，去离子水14-26，羟丙基甲基纤维素1-1.8，聚丙烯酸钠2-5，氟硅氧烷0.12-0.28，氢氧化钠溶液(30％)适量。
中国发明专利201210574924.3公开了一种膨胀型防火涂料，涂料的原料及重量份如下：聚磷酸胺21.0份、季戊四醇11.5份、三聚氰胺11.5份、钛白粉4.7份、10％六偏磷酸钠1.0份、3％六甲基纤维素3.7份、氯化石蜡11.2份、水18.2份、三氯乙基磷酸酯增韧聚醋酸乙烯乳液7.2份。
中国发明专利201310245272.3公开了一种膨胀型防火涂料及其制备方法，涂料的原料及重量份如下：树脂10-40、催化剂0-40、成炭剂5-20、发泡剂5-20、阻燃剂3-15、碳纳米管3-15。
中国发明专利201610312033.9公开了一种木器底漆用醇酸树脂及其合成方法，该醇酸树脂包括：精炼植物油、多元醇、多元酸、金属氢氧化物催化剂和混合二甲苯；其合成方法是先将精炼植物油、2/5重量份多元醇投入反应釜，在二氧化碳气氛下加热反应后投入氢氧化锂催化剂，继续保温反应取样，醇解清时降温，然后将多元酸、3/5重量份多元醇、混合二甲苯溶剂投入反应釜中，升温至170-190℃保温反应3-6h，后升温至210-225℃继续反应，当反应物酸值≤12mgKOH/g、格氏管粘度15-25秒/25℃时，降温放样，即得。
中国发明专利201410619461.7公开了一种醇酸树脂底漆及其制备方法，由以下组分的原料组成：铁红15-25份、防锈颜料4-8份、填充料15-25份、水性醇酸树脂35-45份、混合助剂6-8份、去离子水20-30份、pH值中和剂4-6份。
然而，上述专利的底漆要么不具有阻燃防火性能，要么不透明以至于不能用于木制品本色涂装。因此，研究一种既适用于木制品本色涂装、又具有阻燃防火性能的透明底漆对本领域来说具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种主要用作家具涂饰和家具防火，特别适合于木制家具家装的本色涂饰的相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为提供一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，包括质量比为1:(0.8～1.2)的A组分和B组分，按质量份数，所述A组分包括醇酸树脂40-70份、淀粉磷酸酯20-30份、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂2-4份、有机硅消泡剂0.5-1.0份、异辛酸锌催干剂0.05-0.1份、丙酮3-6份和相变防火浆液20-50份，所述B组分包括固化剂30-50份和稀释剂40-60份；
所述相变防火浆液包括醇酸树脂、淀粉磷酸酯、高聚合度聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、分散剂和丙酮。
上述的相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，优选的，所述相变防火浆液还包括双氰胺、尿素和聚乙二醇；所述相变防火浆液中，醇酸树脂、淀粉磷酸酯、高聚合度聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、分散剂、丙酮、双氰胺、尿素和聚乙二醇的质量比为(30-40):(20-50):(20-40):(10-20):(5-15):(5-12):(2-15):(10-25):(20-50):(0-10):(0-10):(0-10)，所述分散剂为涂料分散剂HT-5027，所述高聚合度聚磷酸铵的平均聚合度n≥800，所述聚乙二醇的聚合度≥100。
本发明所选用的甘露醇、半乳糖、聚乙二醇、聚磷酸铵、尿素、双氰胺、三聚氰胺、季戊四醇等组分，在受热时能够通过相变化大量吸收相变潜热，构成一个从50-200℃范围的吸热降温体系，从而在火灾初期可以通过相变吸热有效抑制涂层及其内部材料的温度上升，阻止材料燃烧，避免火灾发生。
优选的，所述固化剂包括1,6-己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种，所述稀释剂包括无水甲苯、乙醚和丙酮中的一种或几种。
本发明相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，由多种相变储能材料构成，无色透明，不仅适于木制家具家装的本色涂饰，添加颜料后也可用于彩色涂装，具有粘接力好、强度高、能经受高低温循环的影响，涂层的耐水性、耐酸性、耐盐腐蚀性良好，不易脱落，贮存稳定，装饰性好，施工方便等特点；而且能够在火灾初期通过相变来吸收大部分热量抑制火苗，并在火灾后期受热分解形成膨胀泡沫炭层有效隔绝热量和空气，从而有效地保护内部材料不受火灾侵害，有效隔绝火焰，阻止火灾蔓延，减少火灾发生，赢得消防施救和逃生时机，降低火灾损失；有效克服了现有防火涂料涂层厚、不透明、装饰性能差、膨胀倍率低和炭化层致密性差的缺点。
基于一个总的技术构思，本发明还相应提供一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆的制备方法，包括如下步骤：
(1)将醇酸树脂、淀粉磷酸酯、高聚合度聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、分散剂和丙酮加入球磨罐中，再加入氧化锆球磨珠搅拌均匀，加盖密封后进行震荡球磨，使球磨细度达到100um以下，过筛，得到相变防火浆液；
(2)将醇酸树脂、淀粉磷酸酯、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂、有机硅消泡剂、异辛酸锌催干剂、丙酮与所述步骤(1)后得到的相变防火浆液进行剪切搅拌混合，得到A组分；
(3)将固化剂和稀释剂进行剪切搅拌混合，得到B组分，即得到包括A组分和B组分的所述多组分醇酸树脂透明底漆(使用时将A组分和B组分按比例复配即可)。
本发明相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，利用醇酸树脂、淀粉磷酸酯、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、聚乙二醇通过球磨反应制备成相变膨胀防火浆料，并与醇酸树脂和异氰酸酯一起交联固化构成成膜物质，得到的多组分醇酸树脂透明底漆在200-300℃高温环境下，相变防火浆液中的高聚合度聚磷酸铵催化季戊四醇、甘露醇和聚乙二醇脱水炭化，同事会三聚氰胺、尿素和双氰胺分解释放出氨气和二氧化碳气体，这些气体膨胀推动醇酸树脂熔融粘稠糊状物和炭粒形成膨胀泡沫炭层，具有隔绝热量和隔绝空气的功效，从而有效阻止火灾蔓延。
本发明选用的原料都是无色试剂，并且经过氧化锆珠震荡球磨和高速剪切制作相变防火浆液技术，将防火浆液的细度研磨到100um以下，有效提高涂料的贮存稳定性和施工性能以及涂层的粘接强度和耐水性，可以满足木器漆的喷涂工艺以及装饰要求，适于木制家具家装的本色涂饰，通过添加一定颜料后也可用于彩色涂装。
上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中，淀粉磷酸酯的制备方法包括如下步骤：将磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、双氧水和尿素溶于水中得到混合溶液，调节pH为酸性，边搅拌边将所述混合溶液喷入淀粉中，继续搅拌，在低真空情况下升温进行氧化和干燥，得到的产物搅拌加热进行磷酸酯化反应，粉碎、过筛，得到淀粉磷酸酯。
更优选的，用稀酸或稀碱调节pH为4.4-7.0，继续搅拌的时间为20-50min，低真空的压力为20-50kPa，氧化温度为60-70℃，干燥后得到的产物含水量为8-12％，磷酸酯化反应的温度为110-160℃，反应时间为0.5-2.5h，过筛的目数为160目。
更优选的，所述磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、双氧水、尿素和水的质量比为(0.4-0.8):(0.8-1.5):(1.0-2.6):(4.0-7.5):(80-150)。
本发明采用氧化-磷酸酯化复合技术制备的淀粉磷酸酯，无色，透明度高，适合于制备无色透明涂料；同时淀粉磷酸酯作为涂料分散剂，可以提高涂料的储存稳定性，在火灾条件下还可以作为膨胀型阻燃剂的炭源和酸源。
上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，震荡球磨时还加入双氰胺、尿素和聚乙二醇，震荡时间为2-4h，过筛的目数为160目，氧化锆球磨珠与相变防火浆液的质量比为1:(0.8～1.2)。
优选的，所述步骤(1)中，氧化锆球磨珠的磨球粒径2.5mm，密度＞6.0g/cm，压碎强度>1.5KN，维氏硬度>1050，柔性系数8.0Mpa.m，自磨耗<1.0ppm/h；所述震荡置于震荡机中进行，所述震荡机的参数设置如下：曲轴转速660rpm，主轴行程16mm，上下振幅8mm，摆动角度30°。
优选的，所述步骤(2)中，剪切搅拌的转速为2000-10000r/min，剪切搅拌的时间为20-40min；所述步骤(3)中，剪切搅拌的转速为400-4000r/min，剪切搅拌的时间为5-20min。与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，由多种相变储能材料构成，无色透明，不仅适于木制家具家装的本色涂饰，添加颜料后也可用于彩色涂装，具有粘接力好、强度高、能经受高低温循环的影响，涂层的耐水性、耐酸性、耐盐腐蚀性良好，不易脱落，贮存稳定，装饰性好，施工方便等特点；而且能够在火灾初期通过相变来吸收大部分热量抑制火苗，并在火灾后期受热分解形成膨胀泡沫炭层有效隔绝热量和空气，从而有效地保护内部材料不受火灾侵害，有效隔绝火焰，阻止火灾蔓延，减少火灾发生，赢得消防施救和逃生时机，降低火灾损失；有效克服了现有防火涂料涂层厚、不透明、装饰性能差、膨胀倍率低和炭化层致密性差的缺点。
2、本发明的相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，利用醇酸树脂、淀粉磷酸酯、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、聚乙二醇通过球磨反应制备成相变膨胀防火浆料，并与醇酸树脂和异氰酸酯一起交联固化构成成膜物质，得到的多组分醇酸树脂透明底漆在200-300℃高温环境下，相变防火浆液中的高聚合度聚磷酸铵催化季戊四醇、甘露醇和聚乙二醇脱水炭化，同时会三聚氰胺、尿素和双氰胺分解释放出氨气和二氧化碳气体，这些气体膨胀推动醇酸树脂熔融粘稠糊状物和炭粒形成膨胀泡沫炭层，具有隔绝热量和隔绝空气的功效，从而有效阻止火灾蔓延。
3、本发明所选用的甘露醇、半乳糖、聚乙二醇、聚磷酸铵、尿素、双氰胺、三聚氰胺、季戊四醇等组分，在受热时能够通过相变化大量吸收相变潜热，构成一个从50-200℃范围的吸热降温体系，从而在火灾初期可以通过相变吸热有效抑制涂层及其内部材料的温度上升，阻止材料燃烧，避免火灾发生。
4、本发明选用的原料都是无色试剂，并且经过氧化锆珠震荡球磨和高速剪切制作相变防火浆液技术，将防火浆液的细度研磨到100um以下，有效提高涂料的贮存稳定性和施工性能以及涂层的粘接强度和耐水性，可以满足木器漆的喷涂工艺以及装饰要求，适于木制家具家装的本色涂饰，通过添加一定颜料后也可用于彩色涂装。
5、本发明采用氧化-磷酸酯化复合技术制备的淀粉磷酸酯，无色，透明度高，适合于制备无色透明涂料；同时淀粉磷酸酯作为涂料分散剂，可以提高涂料的储存稳定性，在火灾条件下还可以作为膨胀型阻燃剂的炭源和酸源。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
本发明的一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，其制备方法包括如下步骤：
(1)淀粉磷酸酯的制备：将0.6g磷酸二氢钠、1.0g磷酸氢二钠、1.6g双氧水和5.85g尿素溶于100g水中得到混合溶液，用稀酸或稀碱调节到所需的pH为5.0，然后在搅拌下喷入100g淀粉中，继续搅拌30min，在低真空情况下升温至65℃氧化和干燥脱水至含水量为10％左右，得到的产物在流化床干燥机上搅拌加热至135℃磷酸酯化反应1.0h，粉碎、过筛(160目)，得到淀粉磷酸酯，经检测，淀粉磷酸酯取代度DS为0.120，淀粉糊透明度为89.46％；
(2)相变防火浆液的制备：将醇酸树脂37.5g、淀粉磷酸酯40g、高聚合度聚磷酸铵25g、三聚氰胺15g、季戊四醇7.5g、甘露醇6.5g、半乳糖5g、聚乙二醇1g、涂料分散剂HT-502722.5g、丙酮30g和氧化锆球磨珠150g，依次加入球磨铝罐中搅拌均匀后加盖密封，然后放在快速震荡机中震荡球磨，震荡时间为2.4h，震荡细度达到100um以下，用160目的筛网过滤出，得到相变防火浆液；
所述高聚合度聚磷酸铵的化学式为(NH4PO3)n，白色粉末，平均聚合度n≥800，分解温度≥280℃；所述聚乙二醇的化学式为HO(CH-CH-O)nH，白色固体，聚合度≥100,熔点60-64℃，分解温度≥300℃；氧化锆球磨珠的磨球粒径2.5mm，密度＞6.0g/cm，压碎强度>1.5KN，维氏硬度>1050，柔性系数8.0Mpa.m，自磨耗<1.0ppm/h；所述震荡置于震荡机中进行，所述震荡机的参数设置如下：曲轴转速660rpm，主轴行程16mm，上下振幅8mm，摆动角度30°；
(3)A组分的制备方法：醇酸树脂71g、淀粉磷酸酯30g、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂3.4g、有机硅消泡剂消泡剂0.52g、异辛酸锌催干剂0.08g、丙酮5g和相变防火浆液20g，用高速剪切搅拌机在5000r/min下剪切搅拌混合20min，得到A组分；
(4)B组分的制备方法：将1,6-己二异氰酸酯固化剂65g和甲苯35g用高速剪切搅拌机在2000r/min下剪切搅拌混合10min，得到B组分；
(5)将A组分50g与B组分50g复配，搅拌均匀，即得到包括A组分和B组分在内的所述相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，采用Devilbiss特威JGX-502手动喷枪喷涂，性能测试。
实施例2：
本发明的一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，其制备方法包括如下步骤：
(1)淀粉磷酸酯的制备：将0.6份磷酸二氢钠、1.0份磷酸氢二钠、1.6份双氧水和5.85份尿素溶于100份水中，用稀酸或稀碱调节到所需的pH为5.0，然后在搅拌下喷入100份淀粉中，继续搅拌30min，在低真空情况下升温至65℃氧化和干燥脱水至含水量为10％左右，在流化床干燥机上搅拌加热至135℃磷酸酯化反应1.0h，粉碎、过筛(160目)，得到淀粉磷酸酯，经检测，淀粉磷酸酯取代度DS为0.120，淀粉糊透明度为89.46％；
(2)相变防火浆液的制备：将醇酸树脂37.5g、淀粉磷酸酯40g、高聚合度的聚磷酸铵25g、三聚氰胺12g、双氰胺3g、季戊四醇7.5g、甘露醇6.5g、半乳糖5g、聚乙二醇1g、涂料分散剂HT-502722.5g、丙酮30g和氧化锆球磨珠150g，依次加入球磨铝罐中搅拌均匀后加盖密封，然后放在快速震荡机中震荡球磨，震荡时间为2.5h，震荡细度达到100um以下，用160目的筛网过滤出，得到相变防火浆液；
所述高聚合度聚磷酸铵的化学式为(NH4PO3)n，白色粉末，平均聚合度n≥800，分解温度≥280℃；所述聚乙二醇的化学式为HO(CH-CH-O)nH，白色固体，聚合度≥100,熔点60-64℃，分解温度≥300℃；氧化锆球磨珠的磨球粒径2.5mm，密度＞6.0g/cm，压碎强度>1.5KN，维氏硬度>1050，柔性系数8.0Mpa.m，自磨耗<1.0ppm/h；所述震荡置于震荡机中进行，所述震荡机的参数设置如下：曲轴转速660rpm，主轴行程16mm，上下振幅8mm，摆动角度30°；
(3)A组分的制备方法：醇酸树脂71g、淀粉磷酸酯30g、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂3.4g、有机硅消泡剂消泡剂0.52g、异辛酸锌催干剂0.08g、丙酮5g和相变防火浆液30g，用高速剪切搅拌机在6000r/min下剪切搅拌混合20min，得到A组分；
(4)B组分的制备方法：将1,6-己二异氰酸酯固化剂65g和甲苯35g用高速剪切搅拌机在3000r/min下剪切搅拌混合15min，得到B组分；
(5)将A组分50g与B组分50g复配，搅拌均匀，即得到包括A组分和B组分在内的所述相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，采用Devilbiss特威JGX-502手动喷枪喷涂，性能测试。
实施例3：
本发明的一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，其制备方法包括如下步骤：
(1)淀粉磷酸酯的制备：将0.6份磷酸二氢钠、1.0份磷酸氢二钠、1.6份双氧水和5.85份尿素溶于100份水中，用稀酸或稀碱调节到所需的pH为5.0，然后在搅拌下喷入100份淀粉中，继续搅拌30min，在低真空情况下升温至60-70℃氧化和干燥脱水至含水量为10％左右，在流化床干燥机上搅拌加热至135℃磷酸酯化反应1.0h，粉碎、过筛(160目)，得到淀粉磷酸酯，经检测，淀粉磷酸酯取代度DS为0.120，淀粉糊透明度为89.46％；
(2)相变防火浆液的制备：将醇酸树脂37.5g、淀粉磷酸酯40g、高聚合度聚磷酸铵25g、三聚氰胺10g、双氰胺2g、尿素6g、季戊四醇7.5g、甘露醇6.5g、半乳糖5g、聚乙二醇1g、涂料分散剂HT-502722.5g、丙酮30g、氧化锆球磨珠150g，依次加入球磨铝罐中搅拌均匀后加盖密封，然后放在快速震荡机中震荡球磨，震荡时间为2.6h，震荡细度达到100um以下，用160+0目的筛网过滤出，得到相变防火浆液；
所述高聚合度聚磷酸铵的化学式为(NH4PO3)n，白色粉末，平均聚合度n≥800，分解温度≥280℃；所述聚乙二醇的化学式为HO(CH-CH-O)nH，白色固体，聚合度≥100,熔点60-64℃，分解温度≥300℃；氧化锆球磨珠的磨球粒径2.5mm，密度＞6.0g/cm，压碎强度>1.5KN，维氏硬度>1050，柔性系数8.0Mpa.m，自磨耗<1.0ppm/h；所述震荡置于震荡机中进行，所述震荡机的参数设置如下：曲轴转速660rpm，主轴行程16mm，上下振幅8mm，摆动角度30°；
(3)A组分的制备方法：醇酸树脂71g、淀粉磷酸酯30g、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂3.4g、有机硅消泡剂消泡剂0.52g、异辛酸锌催干剂0.08g、丙酮5g和相变防火浆液40g，用高速剪切搅拌机在8000r/min下剪切搅拌混合25min，得到A组分；
(4)B组分的制备方法：将1,6-己二异氰酸酯固化剂65g和甲苯35g用高速剪切搅拌机在3500r/min下剪切搅拌混合15min，得到B组分；
(5)将A组分50g与B组分50g复配，搅拌均匀，即得到包括A组分和B组分在内的所述相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，采用Devilbiss特威JGX-502手动喷枪喷涂，性能测试。
对比例：
本对比例的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法，包括按质量比配料：A组分包括：醇酸树脂71g、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂3.4g、有机硅消泡剂消泡剂：0.52g、异辛酸锌催干剂0.08g、丙酮5g、相变防火浆液0g。B组分包括：1,6-己二异氰酸酯固化剂65g、甲苯35g。
该多组分醇酸树脂透明底漆涂料的制造方法包括以下主要工艺流程：
(1)底漆A组分的制备方法：将醇酸树脂、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂、有机硅消泡剂、异辛酸锌催干剂、丙酮、相变防火浆液在高速剪切搅拌机下混合均匀；
(2)底漆B组分的制备方法：将稀释剂和固化剂混合均匀；
(3)将底漆A组分取50g和底漆B组分50g复配，搅拌均匀，采用Devilbiss特威JGX-502手动喷枪喷涂，性能测试。
实施例1、2、3和对比例所制备的多组分醇酸树脂透明底漆的性能指标如表1所示。
表1：相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆的性能指标
Figure BDA0001641128010000091
由表1可见，实施例1、实施例2和实施例3采用本发明的制备方法制备得到的相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，相对于对比例得到的多组分醇酸树脂透明底漆而言，附着力、硬度、耐冲击性、膨胀倍数、耐火时间等指标大幅度上升。这说本发明集成利用“氧化-磷酸酯化淀粉乳化分散稳定”、“相变吸热降温”与“膨胀泡沫炭层隔热隔氧”等技术制备得到的相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，各项性能指标优异，可以满足木器漆的透明涂装工艺饰要求，实现高效阻燃防火。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，其特征在于，包括质量比为1:（0.8~1.2）的A组分和B组分，按质量份数，所述A组分包括醇酸树脂40-70份、淀粉磷酸酯20-30份、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂2-4份、有机硅消泡剂0.5-1.0份、异辛酸锌催干剂0.05-0.1份、丙酮 3-6份和相变防火浆液20-50份，所述B组分包括固化剂30-50份和稀释剂40-60份；
所述相变防火浆液包括醇酸树脂、淀粉磷酸酯、高聚合度聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、分散剂、丙酮、双氰胺、尿素和聚乙二醇；所述相变防火浆液中，醇酸树脂、淀粉磷酸酯、高聚合度聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、分散剂、丙酮、双氰胺、尿素和聚乙二醇的质量比为（30-40）:（20-50）:（20-40）:（10-20）:（5-15）:（5-12）:（2-15）:（10-25）:（20-50）:（0-10）:（0-10）:（0-10），所述分散剂为涂料分散剂HT-5027，所述高聚合度聚磷酸铵的平均聚合度n≥800，所述聚乙二醇的聚合度≥100；
所述淀粉磷酸酯由以下制备方法制备得到：将磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、双氧水和尿素溶于水中得到混合溶液，调节pH为酸性，边搅拌边将所述混合溶液喷入淀粉中，继续搅拌，在低真空情况下升温进行氧化和干燥，得到的产物搅拌加热进行磷酸酯化反应，粉碎、过筛，得到淀粉磷酸酯。
2.根据权利要求1所述的相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆，其特征在于，所述固化剂包括1,6-己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种，所述稀释剂包括无水甲苯、乙醚和丙酮中的一种或几种。
3.一种如权利要求1或2所述相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆的制备方法，包括如下步骤：
（1）将醇酸树脂、淀粉磷酸酯、高聚合度聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、甘露醇、半乳糖、分散剂和丙酮加入球磨罐中，再加入氧化锆球磨珠搅拌均匀，加盖密封后进行震荡球磨，使球磨细度达到100um以下，过筛，得到相变防火浆液；
（2）将醇酸树脂、淀粉磷酸酯、聚氧乙烯醚油酸酯防尘剂、有机硅消泡剂、异辛酸锌催干剂、丙酮与所述步骤（1）后得到的相变防火浆液进行剪切搅拌混合，得到A组分；
（3）将固化剂和稀释剂进行剪切搅拌混合，得到B组分，即得到包括A组分和B组分的所述多组分醇酸树脂透明底漆；
所述步骤（1）和步骤（2）中，淀粉磷酸酯的制备方法包括如下步骤：将磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、双氧水和尿素溶于水中得到混合溶液，调节pH为酸性，边搅拌边将所述混合溶液喷入淀粉中，继续搅拌，在低真空情况下升温进行氧化和干燥，得到的产物搅拌加热进行磷酸酯化反应，粉碎、过筛，得到淀粉磷酸酯。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，用稀酸或稀碱调节pH为4.4-7.0，继续搅拌的时间为20-50 min，低真空的压力为20-50kPa，氧化温度为60-70℃，干燥后得到的产物含水量为8-12%，磷酸酯化反应的温度为110-160℃，反应时间为0.5-2.5 h，过筛的目数为160目。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、双氧水、尿素和水的质量比为（0.4-0.8）:（0.8-1.5）:（1.0-2.6）:（4.0-7.5）:（80-150）。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，震荡球磨时还加入双氰胺、尿素和聚乙二醇，震荡时间为2-4h，过筛的目数为160目，氧化锆球磨珠与相变防火浆液的质量比为1:（0.8~1.2）。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，氧化锆球磨珠的磨球粒径2.5mm，密度＞6.0g/cm，压碎强度> 1.5KN，维氏硬度> 1050，柔性系数8.0Mpa.m，自磨耗< 1.0 ppm/h；所述震荡置于震荡机中进行，所述震荡机的参数设置如下：曲轴转速660rpm，主轴行程16 mm，上下振幅8 mm，摆动角度30°。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，剪切搅拌的转速为2000-10000r/ min，剪切搅拌的时间为20-40min；所述步骤（3）中，剪切搅拌的转速为400-4000r/ min，剪切搅拌的时间为5-20min。
CN201810381427.9A 2018-04-25 2018-04-25 一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法 Active CN108531054B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810381427.9A CN108531054B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810381427.9A CN108531054B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108531054A CN108531054A (zh) 2018-09-14
CN108531054B true CN108531054B (zh) 2020-08-25

Family

ID=63477609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810381427.9A Active CN108531054B (zh) 2018-04-25 2018-04-25 一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108531054B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631813B4 (de) * 1996-08-07 2006-03-09 B & F Formulier- und Abfüll GmbH & Co. KG Feuerhemmender Werkstoff und Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkstoffes
CN102212143A (zh) * 2011-05-17 2011-10-12 东华大学 一种氧化磷酸酯化双变性淀粉的清洁制备方法
CN105131784B (zh) * 2015-09-30 2018-02-23 华北科技学院 一种膨胀型防火涂料及其制备方法
CN107513328B (zh) * 2016-06-17 2019-12-31 清远市普塞呋磷化学有限公司 一种透明膨胀型防火涂料及其制备方法
CN106675304B (zh) * 2016-12-28 2019-05-03 中南林业科技大学 一种相变吸热的膨胀型阻燃防火水性涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108531054A (zh) 2018-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2335565C (en) Fire retardant intumescent coating for lignocellulosic materials
CN108192389A (zh) 一种纳米陶瓷防火涂料的制备方法
CN108610755B (zh) 一种水性相变吸热膨胀型隧道阻燃防火涂料及其制备方法
CN104774509A (zh) 防火涂料
CN114539886B (zh) 一种船舶及海洋设施用防火涂料、制备方法及耐火分隔结构
KR20090116042A (ko) 발포성 내화도료 조성물 및 이를 이용한 건축물에 내화성부여 방법
CN111718631A (zh) 一种环保防火涂料及其制备方法
CN107163778A (zh) 一种改进型防火涂料
CN109627867B (zh) 一种石墨烯改性防火涂料及其制备方法
CN102977402A (zh) 一种包覆型无卤阻燃发泡聚苯乙烯的制备方法
CN108715705A (zh) 一种水性膨胀型耐高温阻燃防火涂料及其制备工艺
CN102584150A (zh) 一种聚苯乙烯保温板隔热防火界面剂
CN101786829A (zh) 一种防火界面砂浆及其制备方法和应用
CN112980262A (zh) 一种用于室内钢结构的水性膨胀型防火涂料及其制备方法
CN108795201A (zh) 一种环保型防火装饰板
CN107163701A (zh) 一种改进型防火涂料
CN108424673B (zh) 一种碱激发粉煤灰基膨胀型钢结构防火涂料
CN113493624B (zh) 一种生物质阻燃剂、水性阻燃涂料及其制备方法与应用
CN108531054B (zh) 一种相变膨胀防火的多组分醇酸树脂透明底漆及其制备方法
CN116285672B (zh) 一种矿物水性膨胀型防火涂料及其制备方法
CN104341891A (zh) 一种防火涂料
CN104403451A (zh) 一种环保型防火地板涂料及其制备方法
CN108559388B (zh) 一种相变膨胀阻燃的多组分醇酸树脂透明面漆及其制备方法
CN107353746A (zh) 一种新型防火涂料
KR101796032B1 (ko) 수용성 무기 불연 발포 접착제 조성물 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant