CN108795205A - 耐候的膨胀型线缆防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的耐候的膨胀型线缆防火涂料及其制备方法，采用聚磷酸铵、乳液和季戊四醇作为主要制备原料，再配以阻燃剂和助剂制得耐候的膨胀型线缆防火涂料，能够遇火受热膨胀，形成具有一定厚度、良好的强度、优异的附着力以及隔热能力的碳质泡沫层，使得线缆具有良好的防火性能，能够抑制火势的蔓延，使线缆在火场中仍然能保持线路畅通，让数据能够在火场中有足够的时间转移到安全的地方，同时，本发明的耐候的膨胀型线缆防火涂料耐候性能和膨胀性能良好，适用范围广，能够对线缆起到更好的保护。

Description

耐候的膨胀型线缆防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防火材料，特别是涉及一种耐候的膨胀型线缆防火涂料及其制备方法。

背景技术

线缆作为电力传送以及电能分配的介质，广泛应用于控制安装、连接设备、输送电力等方面。线缆在使用过程中可能会发生短路或者断路问题，会导致电力通信中断，甚至引发火灾。而在火灾发生时，密闭空间的易燃线缆会成为火势蔓延的最大帮凶，并且同时产生的大量有毒气体和烟尘，从而会对人员的逃生产生极大的影响，甚至成为安全的隐患。

随着火灾事故的频繁发生，人们不断加深对线缆火灾危险性的认识，对线缆防火性能的要求也越来越高。

然而，目前市面上的很多线缆还达不到良好的防火要求，主要是由于线缆表面用的涂料在干膜后容易开裂，耐候性较差，适用范围窄，另外性状较稀的涂料在喷涂于线缆表面上还容易不均匀，从而使线缆的防火性能达不到良好的防火要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种耐候的膨胀型线缆防火涂料及其制备方法，本发明提供的耐候的膨胀型线缆防火涂料能够使得线缆具有良好的防火性能，且耐候性能良好，适用范围广。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料，包括如下质量份的各组分：

又一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料，包括如下质量份的各组分：

又一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料，包括如下质量份的各组分：

在其中一个实施例中，所述阻燃剂为膨胀石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯醚、三氧化二锑、化聚苯乙烯、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷酸酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述阻燃剂为三聚氰胺。

在其中一个实施例中，所述助剂为抑烟剂、分散剂、抗氧化剂和稳定剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述乳液为丙烯酸丁酯水性乳胶。

在其中一个实施例中，耐候的膨胀型线缆防火涂料还包括增粘树脂。

在其中一个实施例中，所述增粘树脂包括环氧树脂类聚合物和硅橡胶中的至少一种。

一种耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法，包括如下步骤：

提供聚磷酸铵、乳液、季戊四醇、阻燃剂和助剂，其中，所述聚磷酸铵、所述乳液、所述季戊四醇、所述阻燃剂和所述助剂的质量比例为(40～50)：(13～30)：(12～20)：(11～20)：(5～10)；

将聚磷酸铵、季戊四醇和阻燃剂依次投入至乳液中，进行混合搅拌，得到预混合物；

将助剂投入所述预混合物中，进行搅拌至均匀混合，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料。

本发明提供的耐候的膨胀型线缆防火涂料及其制备方法，采用聚磷酸铵、乳液和季戊四醇作为主要制备原料，再配以阻燃剂和助剂制得耐候的膨胀型线缆防火涂料，能够遇火受热膨胀发泡，形成具有一定厚度、良好的强度、优异的附着力以及隔热能力的碳质泡沫层，使得线缆具有良好的防火性能，能够抑制火势的蔓延，使线缆在火场中仍然能保持线路畅通，让数据能够在火场中有足够的时间转移到安全的地方，同时，本发明的耐候的膨胀型线缆防火涂料耐候性能和膨胀性能良好，适用范围广，能够对线缆起到更好的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料，包括如下质量份的各组分：

上述耐候的膨胀型线缆防火涂料，采用聚磷酸铵、乳液和季戊四醇作为主要制备原料，再配以阻燃剂和助剂制得，能够使得线缆具有良好的防火性能，同时，耐候性能良好，适用范围广，能够对线缆起到长时间的保护。

可以理解，聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)。聚磷酸铵属于无机磷系阻燃剂，是一种性能优良的非卤阻燃剂，其分子中同时含有磷、氮两种元素，在阻燃过程中，磷、氮具有协同阻燃效应，因而阻燃效果优于含单磷阻燃剂或含氮阻燃剂。聚磷酸铵具有含磷量大、含氮量高、热稳定性好、分散性好，无毒无味，不产生腐蚀气体的特点，如此，采用聚磷酸铵作为耐候的膨胀型线缆防火涂料能够使得线缆的阻燃防火性能大大提高，同时热稳定性好，无毒无味，在使用过程中的安全性能更好；需要说明的是，聚磷酸铵还作为脱水催化剂用于耐候的膨胀型线缆防火涂料中，具体的，在高温环境下，聚磷酸铵受热能分解生成具有脱水作用的磷酸，能够促进和改进涂层的热分解进程，分解产生氨气，氨气在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内进行鼓泡，进而膨胀产生不易燃的立体蜂窝状碳层结构，如此，聚磷酸铵能与涂层中的其他组分发生强烈的酯化反应并脱水引发膨胀过程，形成泡孔。另外，将耐候的膨胀型线缆防火涂料涂覆于线缆上，在火灾发生时，线缆表面因脱水还能形成水珠，从而降低了线缆表面的可燃性，阻滞火灾的迅速蔓延，进而对线缆的起到了保护作用，同时涂层膨胀后还能够封堵线缆通道的缝隙，进一步的阻滞了火焰和烟雾的扩散，进而增强了耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火效果。当然，本发明提供的耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备原料还可以包括磷酸、硫酸、硼酸等的盐，酯和酰胺类化合物，如此，能够进一步提高耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火效果。

可以理解，乳液在耐候的膨胀型线缆防火涂料起着成膜剂的作用，能够使得耐候的膨胀型线缆防火涂料具有优异的附着性、耐高温性、耐水性和化学稳定性，又能在火灾过程中或者高温环境下使得耐候的膨胀型线缆防火涂料具有难燃性和优异的膨胀效果，如此，使得耐候的膨胀型线缆防火涂料在涂覆于线缆上时能够粘合的更加紧密，同时使得线缆的防火性能更好。

可以理解，季戊四醇是一种重要的多元醇化合物，在耐候的膨胀型线缆防火涂料中起着碳化剂的作用，可以理解，碳化剂在脱水催化剂的作用下能够酯化脱水成碳，碳化物在发泡剂分解的惰性气体作用下还能够形成封闭的立体蜂窝状碳化层，所述碳化层可以封闭线缆，阻止气体扩散，同时阻止外部氧气扩散到线缆表面，达到防火隔热的目的。如此，季戊四醇作为一种热稳定性高的多元醇，在聚磷酸铵这个脱水催化剂的作用下，能够酯化脱水形成碳化层，从而对线缆能够起到封闭作用，在火灾过程中，能够阻止外部氧气扩散到线缆的表面，进而起到了防火隔热的效果，另外，季戊四醇的价格较为低廉，如此，能够节约制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的成本。当然，耐候的膨胀型线缆防火涂料还可以包括二聚季戊四醇、三聚季戊四醇、一缩二季戊四醇，如此，在涂覆有所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的线缆表面，受热时能够行成更好的膨胀碳化层，从而起到更好的防火隔热效果。

可以理解，为了提高耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火阻燃性能和机械性能以及耐候性能，在制备耐候的膨胀型线缆防火涂料时，还加入了阻燃剂和助剂，如此，能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火阻燃性能和机械性能以及耐候性能更好。

又一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料，包括如下质量份的各组分：

通过调整耐候的膨胀型线缆防火涂料的组分比例，能够使得制备得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火性能和耐候性等性能更好。

又一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料，包括如下质量份的各组分：

通过进一步调整耐候的膨胀型线缆防火涂料的组分比例，能够使得制备得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火性能和耐候性等性能更好。

在其中一个实施例中，所述阻燃剂为膨胀石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯醚、三氧化二锑、化聚苯乙烯、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷酸酯中的至少一种。可以理解，阻燃剂类型的选择和用量对于耐候的膨胀型线缆防火涂料的阻燃性能具有重要的影响，在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料中加入阻燃剂能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料具有良好的防火阻燃性能，如此，在火灾发生时，所述耐候的膨胀型线缆防火涂料能够有效地阻止、延缓或终止火焰对于线缆的损害，从而实现更好的防火封堵效果。例如，所述阻燃剂为膨胀石墨，又如，所述阻燃剂为低温可膨胀石墨，可以理解，所述低温可膨胀石墨的阻燃性能更加优良，在达到同样阻燃效果时，低温可膨胀石墨的用量远小于普通膨胀石墨，在火灾发生时的高温环境下，低温可膨胀石墨的体积可瞬间膨胀150～300倍，从而能够窒息火焰，需要特别说明的是，低温膨胀石墨的起始膨胀温度仅为120℃，而火灾温度一般在800℃～1000℃，如此，在火灾发生初期，所述低温可膨胀石墨既能够快速膨胀，从而使得耐候的膨胀型线缆防火涂料对线缆起到防火阻燃和保护的作用。例如，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯醚、三氧化二锑、化聚苯乙烯、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷酸酯中的至少一种，如此，能够增强耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火阻燃性能。又如，所述阻燃剂为膨胀石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯醚、三氧化二锑、化聚苯乙烯、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷酸酯中的混合物，其中，所述膨胀石墨、所述氢氧化铝、所述氢氧化镁、所述十溴二苯醚、所述三氧化二锑、所述化聚苯乙烯、所述微胶囊红磷、所述硼酸锌、所述三聚氰胺、所述卤代磷酸酯的质量比例为(0.1～0.2)：(0.3～0.9)：(0.2～1.1)：(0.1～0.9)：(0.2～1.0)：(0.2～1.3)：(0.1～0.8)：(0.2～0.9)：(0.2～0.6)：(0.3～0.8)，如此，采用复配的阻燃剂能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的阻燃性更好。

在其中一个实施例中，所述阻燃剂为三聚氰胺。可以理解，三聚氰胺是氨基氰的三聚体，三聚氰胺在受热分解时会释放出大量不可燃的氮气，隔绝氧气和线缆的接触，从而提高了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的阻燃性。同时，需要说明的是，由于能够释放不可燃的气体，三聚氰胺还在制备耐候的膨胀型线缆防火涂料中起着发泡剂的作用，能够使所述耐候的膨胀型线缆防火涂料在达到软化点的条件下发泡膨胀形成海绵状的碳化层，从而能够进一步的封闭线缆，阻止气体扩散，同时阻止外部氧气扩散到线缆表面，进而达到防火隔热的目的。

在其中一个实施例中，所述助剂为抑烟剂、分散剂、抗氧化剂和稳定剂中的至少一种。为了改进生产工艺，改善施工条件，提高所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的质量，还在制备所述耐候的膨胀型线缆防火涂料时加入助剂，例如，所述助剂为抑烟剂，可以理解，火灾过程中产生的烟和有毒气体对人体具有极大的危险性，如此，有必要在耐候的膨胀型线缆防火涂料制备过程中加入抑烟剂，以降低涂覆有所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的线缆在燃烧过程中的生烟量，例如，所述抑烟剂为三氧化钼。例如，所述助剂为分散剂，可以理解，分散剂是吸附在液-固界面，能显著降低液-固界面自由能，使固体颗粒均匀且稳定地分散在水中的物质。为了制备得到质地更加均匀的耐候的膨胀型线缆防火涂料，例如，所述分散剂为月桂酸钠、硬质酸钠、焦磷酸钠盐、甲基羟乙基纤维素中的至少一种，如此，能够使得耐候的膨胀型线缆防火涂料涂覆在线缆表面上更加均匀，从而使线缆的防火性能达到良好的防火要求。例如，所述助剂为抗氧化剂，可以理解，线缆在长期使用过程中，由于，受到高温、氧、臭氧、变价金属离子、机械应力、光、高能射线等的作用，以及其他化学物质等的侵蚀，会逐渐老化，例如，所述抗氧化剂为N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺和对苯二胺中的至少一种，如此，在制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的过程中，加入抗氧化剂，能够提高耐候的膨胀型线缆防火涂料针对上述各种破坏作用的抵抗能力，延缓或抑制老化过程，进而提高耐候的膨胀型线缆防火涂料的耐候性能。例如，所述助剂为稳定剂，在制备耐候的膨胀型线缆防火涂料过程中，加入稳定剂，能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的物理化学性能更加稳定，例如，所述稳定剂为三乙醇胺、对叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚中的至少一种，又如，所述稳定剂为三乙醇胺、对叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚的混合物，其中，所述三乙醇胺、所述对叔丁基邻苯二酚和所述对羟基苯甲醚的质量比例为2:5:7，如此，能够进一步增强耐候的膨胀型线缆防火涂料的稳定性。再如，所述助剂为抑烟剂、分散剂、抗氧化剂和稳定剂的混合物，其中，所述抑烟剂、所述分散剂、所述抗氧化剂和所述稳定剂的质量比例为(1.1～1.3)：(1.2～1.5)：(1.1～1.4)：(1.3～1.7)，如此，更够进一步改进生产工艺，改善施工条件，提高所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的质量。

在其中一个实施例中，所述乳液为丙烯酸丁酯水性乳液，亦即所述乳液为丙烯酸丁酯水性乳胶，所述乳液作为整个耐候的膨胀型线缆防火涂料的粘接主体，即其余组分通过与所述乳液的混合，并分散在所述乳液中，进而能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料具有较好的粘接性。可以理解，以丙烯酸丁酯为主要单体制备得到的乳液，乳胶粒的粒径比较小，且以它为主要成膜物质所配制的涂料无毒、无污染，有很好的的耐候性、保色性、耐水性和耐碱性等特点，能很好的应用于线缆中，使得耐候的膨胀型线缆防火涂料安全环保、耐候性和粘合性更好。进一步的，所述丙烯酸丁酯水性乳液包括如下质量分组分：3份～8份丙烯酸丁酯、2份～7份甲基丙烯酸甲酯、1份～5份丙烯酸、4份～9份甲基丙烯酸缩水甘油酯、2份～9份过硫酸铵、1份～5份乳化剂、5份～13份去离子水、1份～4份消泡剂和1份～3份滑石粉，例如，所述丙烯酸丁酯水性乳液通过乳液聚合的方式得到。如此，所述乳液具有更好的粘接性、耐候性和成膜性，进而，使制备得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料能够与线缆粘合的更加紧密，同时使得线缆具有更强的耐候性。

在其中一个实施例中，耐候的膨胀型线缆防火涂料还包括增粘树脂。可以理解，增粘树脂能够增强耐候的膨胀型线缆防火涂料的粘性，能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料在涂覆于线缆上后，和线缆粘结的更紧密，干膜后不易开裂，同时能够提高所述耐候的膨胀型线缆防火涂料在线缆表面的均匀性，如此，能够使线缆的防火性能更强。

在其中一个实施例中，所述增粘树脂包括环氧树脂类聚合物和硅橡胶中的至少一种。例如，所述增粘树脂为环氧树脂类聚合物，可以理解，环氧树脂附着力强、耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良的特点，而环氧树脂类聚合物属于有机高聚物，具有耐热冲击性优良，机械强度高、粘性性和隔热性好等优点，主要起粘结和成膜作用，可以增强耐候的膨胀型线缆防火涂料的力学性能，提高耐候的膨胀型线缆防火涂料的化学稳定性，还可以增强耐候的膨胀型线缆防火涂料固化后的耐环境开裂性。

尤其需要说明的是，环氧树脂类聚合物的膨胀速率和膨胀性能指数相较于一般普通聚合物更好，如此，在制备耐候的膨胀型线缆防火涂料时加入环氧树脂类聚合物，在环氧树脂类聚合物膨胀时能够发生吸热，从而带走大部分热量，进而能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的膨胀性能和隔热性能更好。又如，所述增粘树脂为硅橡胶，可以理解，硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶，硅橡胶显著的特征是高温稳定性，在200℃以上的高温环境下，硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度，且力学性能无明显变化，另外还具有良好的耐候性，硅橡胶中的Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，在不加任何添加剂的情况下，就具有优良的耐候性，尤其需要说明的是，硅橡胶在膨胀时能够吸收热量，具有优越的膨胀性，进而能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的膨胀性能和隔热性能更好。再如，所述增粘树脂包括环氧树脂类聚合物和硅橡胶的混合物，其中，所述环氧树脂类聚合物和所述硅橡胶的质量比例为(7～15)：(5～11)，如此，能够使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的膨胀性能、隔热性能和耐候性能更好。

请参阅图1，一实施方式的耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法包括如下步骤：

S110、提供聚磷酸铵、乳液、季戊四醇、阻燃剂和助剂，其中，所述聚磷酸铵、所述乳液、所述季戊四醇、所述阻燃剂和所述助剂的质量比例为(40～50)：(13～30)：(12～20)：(11～20)：(5～10)。

通过提供聚磷酸铵、乳液、季戊四醇、阻燃剂和助剂，作为制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的主要原料，能够使制备得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料遇火后受热膨胀发泡，形成具有一定厚度、良好的强度、优异的附着力以及隔热能力的碳质泡沫层，使得线缆具有良好的防火性能，能够抑制火势的蔓延，使线缆在火场中仍然能保持线路畅通，让数据能够在火场中有足够的时间转移到安全的地方，同时所述耐候的膨胀型线缆防火涂料还具有良好的耐候性能和膨胀性能。例如，所述聚磷酸铵、所述乳液、所述季戊四醇、所述阻燃剂和所述助剂的质量比例为(40～50)：(13～30)：(12～20)：(11～20)：(5～10)，能够制备得到具有良好防火性能、耐候性能和膨胀性能的耐候的膨胀型线缆防火涂料。又如，所述聚磷酸铵、所述乳液、所述季戊四醇、所述阻燃剂和所述助剂的质量比例为(42～47)：(15～26)：(13～18)：(12～17)：(6～9)，如此，能够制备得到防火性能、耐候性能和膨胀性能更好的耐候的膨胀型线缆防火涂料。再如，所述聚磷酸铵、所述乳液、所述季戊四醇、所述阻燃剂和所述助剂的质量比例为45:20:15:14:7，如此，能够制备得到防火性能、耐候性能和膨胀性能更加好的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

S120、将聚磷酸铵、季戊四醇和阻燃剂依次投入至乳液中，进行混合搅拌，得到预混合物。

通过将聚磷酸铵、季戊四醇和阻燃剂依次投入至乳液中，进行混合搅拌，能够得到预混合物。为了使聚磷酸铵、季戊四醇、阻燃剂和乳液混合的更加均匀，例如，采用500转/分钟的搅拌速度对聚磷酸铵、季戊四醇、阻燃剂和乳液进行混合搅拌，搅拌时间为30分钟，得到预混合物。

S130、将助剂投入所述预混合物中，进行搅拌至均匀混合，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料。

通过将助剂投入所述预混合物中，进行搅拌至均匀混合，能够得到耐候的膨胀型线缆防火涂料。例如，所述搅拌采用600转/分钟的搅拌速度，采用的搅拌的时间为20分钟，如此，能够得到性能更好的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

为了提高耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火隔热性能，所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法还包括步骤S140，所述步骤S140具体包括如下步骤：S141、提供干冰块体，对所述干冰块体进行粉碎操作，得到干冰颗粒；S142、将干冰颗粒加入到步骤S130得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料中，搅拌均匀，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料；S143、在5摄氏度～6摄氏度的条件下，将步骤S142得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料迅速涂覆于线缆的表面上，静置固化10min～15min，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料；如此，在静置固化的过程中，所述干冰颗粒在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料中进行挥发，从而在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内形成多个微孔结构，由于干冰颗粒较小，其挥发形成的微孔结构在体积上较小，不会对涂覆在线缆表面上的涂层的力学性能造成较大的影响，使得涂层依然具备良好的力学性能，可以理解，制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的组分中含有作为脱水催化剂的聚磷酸铵，在高温环境下，聚磷酸铵受热能分解生成具有脱水作用的磷酸，能够促进和改进涂层的热分解进程，分解产生氨气，氨气在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内进行鼓泡，进而膨胀产生不易燃的立体蜂窝状碳层结构，如此，聚磷酸铵能与涂层中的其他组分发生强烈的酯化反应并脱水引发膨胀过程，形成泡孔；另外，制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的组分中还加入了阻燃剂，例如三聚氰胺，可以理解，三聚氰胺在受热分解时会释放出大量不可燃的氮气，进一步地促进了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内进行鼓泡，形成更多较大的泡孔，如此，结合步骤S140中由于加入了干冰颗粒而形成的多个微孔结构，能够形成大孔带小孔或/和微孔的孔状群体系，即确保了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料自身的力学稳定性，又避免了因较大的孔过多或者较为集中，而引起涂料在线缆上容易开裂塌陷的问题，同时，又能够使涂料具备更佳的受热可膨胀性能，进而提高了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火隔热性能，这是由于将耐候的膨胀型线缆防火涂料涂覆于线缆上，并且收到外部热量冲击时，受热得到的大孔，以及自身具有小孔，会形成大孔带小孔或/和微孔的孔状群体系，其体系内的空气和/或水汽能够较好地隔绝热量，避免线缆被高温熔融，防火效果极佳，而所述耐候的膨胀型线缆防火涂料受热时，涂料自身又会“涨挺”，使得孔状群体系迅速“充气”膨胀。例如，所述耐候的膨胀型线缆防火涂料与所述干冰的体积比例为1：(0.05～0.07)。

上述耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法，通过将聚磷酸铵、乳液、季戊四醇、阻燃剂和助剂按照一定质量比例进行搅拌至均匀混合，得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料，具有良好的防火性能、耐候性能和膨胀性能。

下面为具体实施例部分。

实施例1

提供4.0kg聚磷酸铵，1.3kg丙烯酸丁酯水性乳液，1.2kg低温可膨胀石墨，1.1kg季戊四醇，0.1kg三氧化钼、0.2kg月桂酸钠和0.2kg N-苯基-α-苯胺和0.3kg三乙醇胺；

将聚磷酸铵、季戊四醇和低温可膨胀石墨依次投入至丙烯酸丁酯水性乳液中，采用500转/分钟的搅拌速度进行混合搅拌，搅拌为30分钟，得到预混合物。

将三氧化钼、月桂酸钠和N-苯基-α-苯胺和三乙醇胺投入所述预混合物中，进行搅拌至均匀混合，得到实施例1的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

实施例2

提供4.2kg聚磷酸铵，1.5kg丙烯酸丁酯水性乳液，1.4kg低温可膨胀石墨，1.3kg季戊四醇，0.2kg三氧化钼、0.2kg月桂酸钠和0.3kg N-苯基-α-苯胺和0.1kg三乙醇胺；

将聚磷酸铵、季戊四醇和低温可膨胀石墨依次投入至丙烯酸丁酯水性乳液中，采用500转/分钟的搅拌速度进行混合搅拌，搅拌为30分钟，得到预混合物。

将三氧化钼、月桂酸钠和N-苯基-α-苯胺和三乙醇胺投入所述预混合物中，采用600转/分钟的搅拌速度进行搅拌至均匀混合，搅拌20分钟，得到实施例2的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

实施例3

提供4.5kg聚磷酸铵，1.9kg丙烯酸丁酯水性乳液，0.6kg低温可膨胀石墨、0.7kg氢氧化铝和0.5kg氢氧化镁，1.4kg季戊四醇，0.1kg三氧化钼、0.1kg硬质酸钠和0.3kg N-苯基-α-苯胺和0.2kg三乙醇胺；

将聚磷酸铵、季戊四醇和低温可膨胀石墨、氢氧化铝和氢氧化镁依次投入至丙烯酸丁酯水性乳液中，采用500转/分钟的搅拌速度进行混合搅拌，搅拌为30分钟，得到预混合物。

将三氧化钼、硬质酸钠和N-苯基-α-苯胺和三乙醇胺投入所述预混合物中，采用600转/分钟的搅拌速度进行搅拌至均匀混合，搅拌20分钟，得到实施例3的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

实施例4

提供5.0kg聚磷酸铵，3.0kg丙烯酸丁酯水性乳液，0.8kg低温可膨胀石墨、0.7kg氢氧化铝和0.5kg氢氧化镁，2.0kg季戊四醇，0.2kg三氧化钼、0.3kg硬质酸钠和0.3kg N-苯基-α-苯胺和0.2kg对叔丁基邻苯二酚；

将聚磷酸铵、季戊四醇和低温可膨胀石墨、氢氧化铝和氢氧化镁依次投入至丙烯酸丁酯水性乳液中，采用500转/分钟的搅拌速度进行混合搅拌，搅拌为30分钟，得到预混合物。

将三氧化钼、硬质酸钠和N-苯基-α-苯胺和对叔丁基邻苯二酚投入所述预混合物中，采用600转/分钟的搅拌速度进行搅拌至均匀混合，搅拌20分钟，得到实施例4的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

实施例5

提供4.6kg聚磷酸铵，2.5kg丙烯酸丁酯水性乳液，0.8kg低温可膨胀石墨、0.7kg三氧化二锑和0.5kg三聚氰胺，2.0kg三聚季戊四醇，0.2kg三氧化钼、0.3kg甲基羟乙基纤维素和0.3kg N-苯基-α-苯胺，0.2kg对叔丁基邻苯二酚和0.3kg环氧树脂类聚合物；

将聚磷酸铵、三聚季戊四醇和低温可膨胀石墨、三氧化二锑、三聚氰胺和环氧树脂类聚合物依次投入至丙烯酸丁酯水性乳液中，采用500转/分钟的搅拌速度进行混合搅拌，搅拌为30分钟，得到预混合物。

将三氧化钼、甲基羟乙基纤维素和N-苯基-α-苯胺和对叔丁基邻苯二酚投入所述预混合物中，采用600转/分钟的搅拌速度进行搅拌至均匀混合，搅拌20分钟，得到实施例5的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

实施例6

提供4.6kg聚磷酸铵，2.5kg丙烯酸丁酯水性乳液，0.1kg低温可膨胀石墨、0.3kg氢氧化铝、0.2kg氢氧化镁、0.1kg十溴二苯醚、0.2kg三氧化二锑、0.2kg化聚苯乙烯、0.2kg微胶囊红磷、0.1kg硼酸锌、0.2kg三聚氰胺、0.3kg卤代磷酸酯，1.1kg三聚季戊四醇、0.8kg一缩二季戊四醇，0.2kg三氧化钼，0.1kg月桂酸钠、0.2kg硬质酸钠、0.1kg焦磷酸钠盐、0.3kg甲基羟乙基纤维素，0.1kg N-苯基-α-苯胺、0.2kg N-苯基-β-萘胺和对苯二胺，0.2kg三乙醇胺、0.1kg对叔丁基邻苯二酚和0.1kg对羟基苯甲醚，1.0kg环氧树脂类聚合物和1.0kg硅橡胶；

将聚磷酸铵、三聚季戊四醇、一缩二季戊四醇和低温氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯醚、三氧化二锑、化聚苯乙烯、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷酸酯，环氧树脂类聚合物和硅橡胶依次投入至丙烯酸丁酯水性乳液中，采用500转/分钟的搅拌速度进行混合搅拌，搅拌为30分钟，得到预混合物。

将月桂酸钠、硬质酸钠、焦磷酸钠盐、甲基羟乙基纤维素，N-苯基-α-苯胺、N-苯基-β-萘胺和对苯二胺，三乙醇胺、对叔丁基邻苯二酚和对羟基苯甲醚投入所述预混合物中，采用600转/分钟的搅拌速度进行搅拌至均匀混合，搅拌20分钟，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料；

提供干冰块体，对所述干冰块体进行粉碎操作，得到干冰颗粒；将干冰颗粒加入到所述耐候的膨胀型线缆防火涂料中，搅拌均匀，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料；在5摄氏度～6摄氏度的条件下，将所述耐候的膨胀型线缆防火涂料涂覆于线缆上，静置固化10min～15min，得到实施例6的耐候的膨胀型线缆防火涂料。

其中，膨胀后涂层内侧温度和膨胀后涂层外侧温度都是以同样的且在800～900摄氏度的火焰温度去刺激涂层的条件下测量得到。

本发明的耐候的膨胀型线缆防火涂料进行性能测试的结果如表1所示。

表1各实施例的耐候的膨胀型线缆防火涂料性能测试结果表

通过表1的测试结果可知，实施例1至6的耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法，能够得到使得线缆具有良好的防火性能，同时，耐候性能良好，适用范围广，能够对线缆起到长时间的保护的耐候的膨胀型线缆防火涂料。尤其是通过实施例6制备得到的耐候的膨胀型线缆防火涂料，防火性能更好、且耐候性和膨胀性更好，这是由于采用了按照一定比例复配的阻燃剂和助剂作为制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的原料，同时还加入了膨胀时能吸收大部分热量的环氧树脂类聚合物和硅橡胶，从而提高了耐候的膨胀型线缆防火涂料的化学稳定性，还可以增强耐候的膨胀型线缆防火涂料固化后的耐环境开裂性，进而使得所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的膨胀性能和隔热性能得到了提高，尤其需要说明的是，还加入了干冰颗粒到耐候的膨胀型线缆防火涂料中，使得耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火隔热性能得到了进一步提高，这是由于，将加入干冰颗粒后的耐候的膨胀型线缆防火涂料涂覆于线缆上，静置固化的过程中，所述干冰颗粒在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料中进行挥发，从而在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内形成多个微孔结构，可以理解，制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的组分中含有作为脱水催化剂的聚磷酸铵，在高温环境下，聚磷酸铵受热能分解生成具有脱水作用的磷酸，能够促进和改进涂层的热分解进程，分解产生氨气，氨气在所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内进行鼓泡，进而膨胀产生不易燃的立体蜂窝状碳层结构，如此，聚磷酸铵能与涂层中的其他组分发生强烈的酯化反应并脱水引发膨胀过程，形成泡孔；另外，制备耐候的膨胀型线缆防火涂料的组分中还加入了阻燃剂，例如三聚氰胺，可以理解，三聚氰胺在受热分解时会释放出大量不可燃的氮气，进一步地促进了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料内进行鼓泡，形成更多较大的泡孔，如此，结合由于加入了干冰颗粒而形成的多个微孔结构，能够形成大孔带小孔或/和微孔的孔状群体系，即确保了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料自身的力学稳定性，又避免了因较大的孔过多或者较为集中，而引起涂料在线缆上容易开裂的问题，同时，又能够使涂料具备更佳的膨胀性能，进而提高了所述耐候的膨胀型线缆防火涂料的防火隔热性能，这是由于将耐候的膨胀型线缆防火涂料涂覆于线缆上，静置固化时，大孔带小孔或/和微孔的孔状群体系内的空气会挥发出来，而所述耐候的膨胀型线缆防火涂料受热时，涂料自身又会“涨挺”，使得孔状群体系迅速“充气”膨胀。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，包括如下质量份的各组分：

2.根据权利要求1所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，包括如下质量份的各组分：

3.根据权利要求2所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，包括如下质量份的各组分：

4.根据权利要求1所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂为膨胀石墨、氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯醚、三氧化二锑、化聚苯乙烯、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺。

6.根据权利要求1所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，所述助剂为抑烟剂、分散剂、抗氧化剂和稳定剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，所述乳液为丙烯酸丁酯水性乳胶。

8.根据权利要求1所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，还包括增粘树脂。

9.根据权利要求8所述的耐候的膨胀型线缆防火涂料，其特征在于，所述增粘树脂包括环氧树脂类聚合物和硅橡胶中的至少一种。

10.一种耐候的膨胀型线缆防火涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供聚磷酸铵、乳液、季戊四醇、阻燃剂和助剂，其中，所述聚磷酸铵、所述乳液、所述季戊四醇、所述阻燃剂和所述助剂的质量比例为(40～50)：(13～30)：(12～20)：(11～20)：(5～10)；

将聚磷酸铵、季戊四醇和阻燃剂依次投入至乳液中，进行混合搅拌，得到预混合物；

将助剂投入所述预混合物中，进行搅拌至均匀混合，得到耐候的膨胀型线缆防火涂料。