CN108707411A - 一种木制工艺品用阻燃涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及木制工艺品加工处理产业领域，公开了一种木制工艺品用阻燃涂料，采用在高分子树脂中添加硅藻土进行熔炼，形成多孔性的阻燃树脂，阻燃隔热性能优异，隔离火源1‑2秒钟内能够自熄，导热系数低，憎水型强，施工方便，能够应对危险性火灾，并且在阻燃后能够在木制工艺品表面形成一层保护层，阻断了内部受损，对木制工艺品的寿命不会造成不良影响，本发明提供了一种实现提高木制工艺品防火阻燃性能的一种有效方式，涂料的制备过程简单，节能环保，对环境友好，使用效率高，具有操作方便，安全可靠，维持寿命长等优点，是一种极为值得推广使用的技术方案。

Description

一种木制工艺品用阻燃涂料
技术领域
本发明属于木制工艺品加工处理产业技术领域，具体涉及一种木制工艺品用阻燃涂料。
背景技术
木材是能够次级生长的植物，如乔木和灌木，所形成的木质化组织。这些植物在初生生长结束后，根茎中的维管形成层开始活动，向外发展出韧皮，向内发展出木材。木材是维管形成层向内的发展出植物组织的统称，包括木质部和薄壁射线。木材对于人类生活起着很大的支持作用。根据木材不同的性质特征，人们将它们用于不同途径。 广义的木制工艺品以各种木头(包括各种竹类)为主要原料，而狭义的木制工艺品主要采用各种木头为原料，有机器制作，有纯手工制作，有半机器半手工制作，做工精细，设计简单，风格各异，色泽自然，新颖别致。
木制工艺品欣赏以及使用价值大，但面对火灾的应对能力弱，会造成不可避免的极大损失。现主要是通过在木制工艺品表面涂覆一层耐火涂层，来阻止火焰的侵蚀。但现有的防火涂料主要是在涂料中添加磷系化合物或聚合物来抵御高温火烧，但并不能减轻高温对于工艺品材料的损伤，并且会造成磷污染。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种木制工艺品用阻燃涂料，隔离火源1-2秒钟内能够自熄，导热系数低，憎水型强，施工方便，能够应对危险性火灾。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种木制工艺品用阻燃涂料，按照重量份计由以下成分制成：聚氨酯树脂40-45份、酚醛树脂35-38份、硅藻土20-25份、碳酸钠6-9份、偶氮二异丁腈2.0-3.0份、氧化钇0.5-0.8份、三乙醇胺3.0-4.0份、羟乙基纤维素2.0-2.2份、石蜡30-40份、功能性填料1.0-1.4份、尿素水溶液120-130份；对高分子树脂和硅藻土进行熔融混炼，过程包括以下步骤：
（1）将聚氨酯树脂、酚醛树脂和硅藻土分别进行干燥，干燥后按照重量份计研磨混合，将混合粉料加热至80-90℃，预热6-8小时后一起加入到双螺杆挤出机中进行混炼，混炼温度为230-250℃，向混炼物料中加入石蜡和尿素水溶液，持续熔炼；
（2）继续熔炼1-2小时后，打开挤出机工作开关，控制一区温度在105-110℃范围，二区温度在120-130℃范围，三区温度在130-140℃范围，出口温度在135-140℃范围，螺杆转速为50-60转/分钟，挤出得到的物料送入熔炼炉中，在110-120℃下保温搅拌。
作为对上述方案的进一步描述，所述尿素水溶液质量浓度为33-35%。
作为对上述方案的进一步描述，所述功能性填料为壁厚为1-2微米的空心玻璃微珠和钛白粉的混合物料，混合质量比为4-5:1-2。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述保温搅拌物料搅拌1-2小时后加入剩余组分，混合搅拌反应30-40分钟即得所述涂料。
作为对上述方案的进一步描述，所述涂料采用热喷涂形式涂覆在工艺品表面，喷涂温度为180-200℃，喷涂厚度为0.2-0.3毫米，喷涂后静置冷却固化3-4小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述木制工艺品在喷涂涂料前进行表面处理，过程为：使用质量浓度为1.2-1.6%的双氧水涂刷在工艺品表面，停留15-20分钟后使用清水擦洗干净，并在25-30℃范围下干燥即可。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有防火涂料对木质工艺品不能够达到很好保护性的问题，本发明提供了一种木制工艺品用阻燃涂料，采用在高分子树脂中添加硅藻土进行熔炼，形成多孔性的阻燃树脂，阻燃隔热性能优异，隔离火源1-2秒钟内能够自熄，导热系数低，憎水型强，施工方便，能够应对危险性火灾，并且在阻燃后能够在木制工艺品表面形成一层保护层，阻断了内部受损，对木制工艺品的寿命不会造成不良影响，本发明提供了一种实现提高木制工艺品防火阻燃性能的一种有效方式，涂料的制备过程简单，节能环保，对环境友好，使用效率高，具有操作方便，安全可靠，维持寿命长等优点，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种木制工艺品用阻燃涂料，按照重量份计由以下成分制成：聚氨酯树脂40份、酚醛树脂35份、硅藻土20份、碳酸钠6份、偶氮二异丁腈2.0份、氧化钇0.5份、三乙醇胺3.0份、羟乙基纤维素2.0份、石蜡30份、功能性填料1.0份、尿素水溶液120份；对高分子树脂和硅藻土进行熔融混炼，过程包括以下步骤：
（1）将聚氨酯树脂、酚醛树脂和硅藻土分别进行干燥，干燥后按照重量份计研磨混合，将混合粉料加热至80℃，预热6小时后一起加入到双螺杆挤出机中进行混炼，混炼温度为230℃，向混炼物料中加入石蜡和尿素水溶液，持续熔炼；
（2）继续熔炼1小时后，打开挤出机工作开关，控制一区温度在105-110℃范围，二区温度在120-130℃范围，三区温度在130-140℃范围，出口温度在135-140℃范围，螺杆转速为50转/分钟，挤出得到的物料送入熔炼炉中，在110℃下保温搅拌。
作为对上述方案的进一步描述，所述尿素水溶液质量浓度为33%。
作为对上述方案的进一步描述，所述功能性填料为壁厚为1微米的空心玻璃微珠和钛白粉的混合物料，混合质量比为4:1。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述保温搅拌物料搅拌1小时后加入剩余组分，混合搅拌反应30分钟即得所述涂料。
作为对上述方案的进一步描述，所述涂料采用热喷涂形式涂覆在工艺品表面，喷涂温度为180℃，喷涂厚度为0.2毫米，喷涂后静置冷却固化3小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述木制工艺品在喷涂涂料前进行表面处理，过程为：使用质量浓度为1.2%的双氧水涂刷在工艺品表面，停留15分钟后使用清水擦洗干净，并在25-30℃范围下干燥即可。
实施例2
一种木制工艺品用阻燃涂料，按照重量份计由以下成分制成：聚氨酯树脂42份、酚醛树脂36份、硅藻土22份、碳酸钠7份、偶氮二异丁腈2.5份、氧化钇0.6份、三乙醇胺3.5份、羟乙基纤维素2.1份、石蜡35份、功能性填料1.2份、尿素水溶液125份；对高分子树脂和硅藻土进行熔融混炼，过程包括以下步骤：
（1）将聚氨酯树脂、酚醛树脂和硅藻土分别进行干燥，干燥后按照重量份计研磨混合，将混合粉料加热至85℃，预热7小时后一起加入到双螺杆挤出机中进行混炼，混炼温度为240℃，向混炼物料中加入石蜡和尿素水溶液，持续熔炼；
（2）继续熔炼1.5小时后，打开挤出机工作开关，控制一区温度在105-110℃范围，二区温度在120-130℃范围，三区温度在130-140℃范围，出口温度在135-140℃范围，螺杆转速为55转/分钟，挤出得到的物料送入熔炼炉中，在115℃下保温搅拌。
作为对上述方案的进一步描述，所述尿素水溶液质量浓度为34%。
作为对上述方案的进一步描述，所述功能性填料为壁厚为1.5微米的空心玻璃微珠和钛白粉的混合物料，混合质量比为4.5:1.5。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述保温搅拌物料搅拌1.5小时后加入剩余组分，混合搅拌反应35分钟即得所述涂料。
作为对上述方案的进一步描述，所述涂料采用热喷涂形式涂覆在工艺品表面，喷涂温度为190℃，喷涂厚度为0.25毫米，喷涂后静置冷却固化3.5小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述木制工艺品在喷涂涂料前进行表面处理，过程为：使用质量浓度为1.4%的双氧水涂刷在工艺品表面，停留18分钟后使用清水擦洗干净，并在25-30℃范围下干燥即可。
实施例3
一种木制工艺品用阻燃涂料，按照重量份计由以下成分制成：聚氨酯树脂45份、酚醛树脂38份、硅藻土25份、碳酸钠9份、偶氮二异丁腈3.0份、氧化钇0.8份、三乙醇胺4.0份、羟乙基纤维素2.2份、石蜡40份、功能性填料1.4份、尿素水溶液130份；对高分子树脂和硅藻土进行熔融混炼，过程包括以下步骤：
（1）将聚氨酯树脂、酚醛树脂和硅藻土分别进行干燥，干燥后按照重量份计研磨混合，将混合粉料加热至90℃，预热8小时后一起加入到双螺杆挤出机中进行混炼，混炼温度为250℃，向混炼物料中加入石蜡和尿素水溶液，持续熔炼；
（2）继续熔炼2小时后，打开挤出机工作开关，控制一区温度在105-110℃范围，二区温度在120-130℃范围，三区温度在130-140℃范围，出口温度在135-140℃范围，螺杆转速为60转/分钟，挤出得到的物料送入熔炼炉中，在120℃下保温搅拌。
作为对上述方案的进一步描述，所述尿素水溶液质量浓度为35%。
作为对上述方案的进一步描述，所述功能性填料为壁厚为2微米的空心玻璃微珠和钛白粉的混合物料，混合质量比为5:2。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述保温搅拌物料搅拌2小时后加入剩余组分，混合搅拌反应40分钟即得所述涂料。
作为对上述方案的进一步描述，所述涂料采用热喷涂形式涂覆在工艺品表面，喷涂温度为200℃，喷涂厚度为0.3毫米，喷涂后静置冷却固化4小时。
作为对上述方案的进一步描述，所述木制工艺品在喷涂涂料前进行表面处理，过程为：使用质量浓度为1.6%的双氧水涂刷在工艺品表面，停留20分钟后使用清水擦洗干净，并在25-30℃范围下干燥即可。
对比例1
与实施例1的区别在于，聚氨酯树脂与酚醛树脂的质量比为2:1，其余保持一致。
对比例2
与实施例2的区别在于，聚氨酯树脂与硅藻土的质量比为3:1，其余保持一致。
对比例3
与实施例3的区别在于，省略石蜡和尿素水溶液的添加，使用等量的水替代，其余保持一致。
对比例4
与实施例3的区别在于，省略氧化钇和功能性填料的添加，使用等量的碳酸钙替代，其余保持一致。
对比试验
分别使用实施例1-3和对比例1-4的方法制备木制工艺品用阻燃涂料，同时以现有的以聚磷酸胺为阻燃剂的聚氨酯涂料作为对照组，使用长100毫米、宽50毫米、厚5毫米的杨木板材作为试验对象，分别使用各组涂料进行涂膜，涂膜中保持无关变量一致，对涂层性能检测情况进行统计，结果如下表所示：
本发明提供了一种实现提高木制工艺品防火阻燃性能的一种有效方式，涂料的制备过程简单，节能环保，对环境友好，使用效率高，具有操作方便，安全可靠，维持寿命长等优点，是一种极为值得推广使用的技术方案。

Claims (6)

1.一种木制工艺品用阻燃涂料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：聚氨酯树脂40-45份、酚醛树脂35-38份、硅藻土20-25份、碳酸钠6-9份、偶氮二异丁腈2.0-3.0份、氧化钇0.5-0.8份、三乙醇胺3.0-4.0份、羟乙基纤维素2.0-2.2份、石蜡30-40份、功能性填料1.0-1.4份、尿素水溶液120-130份；对高分子树脂和硅藻土进行熔融混炼，过程包括以下步骤：
（1）将聚氨酯树脂、酚醛树脂和硅藻土分别进行干燥，干燥后按照重量份计研磨混合，将混合粉料加热至80-90℃，预热6-8小时后一起加入到双螺杆挤出机中进行混炼，混炼温度为230-250℃，向混炼物料中加入石蜡和尿素水溶液，持续熔炼；
（2）继续熔炼1-2小时后，打开挤出机工作开关，控制一区温度在105-110℃范围，二区温度在120-130℃范围，三区温度在130-140℃范围，出口温度在135-140℃范围，螺杆转速为50-60转/分钟，挤出得到的物料送入熔炼炉中，在110-120℃下保温搅拌。
2.如权利要求1所述一种木制工艺品用阻燃涂料，其特征在于，所述尿素水溶液质量浓度为33-35%。
3.如权利要求1所述一种木制工艺品用阻燃涂料，其特征在于，所述功能性填料为壁厚为1-2微米的空心玻璃微珠和钛白粉的混合物料，混合质量比为4-5:1-2。
4.如权利要求1所述一种木制工艺品用阻燃涂料，其特征在于，步骤（2）所述保温搅拌物料搅拌1-2小时后加入剩余组分，混合搅拌反应30-40分钟即得所述涂料。
5.如权利要求1所述一种木制工艺品用阻燃涂料，其特征在于，所述涂料采用热喷涂形式涂覆在工艺品表面，喷涂温度为180-200℃，喷涂厚度为0.2-0.3毫米，喷涂后静置冷却固化3-4小时。
6.如权利要求1所述一种木制工艺品用阻燃涂料，其特征在于，所述木制工艺品在喷涂涂料前进行表面处理，过程为：使用质量浓度为1.2-1.6%的双氧水涂刷在工艺品表面，停留15-20分钟后使用清水擦洗干净，并在25-30℃范围下干燥即可。
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