CN109535889B - 一种防火涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种防火涂料。所述的防火涂料由包含如下重量份的原料成分制成：环氧树脂30～50份；丙烯酸树脂40～60份；壬基酚聚氧乙烯醚10～20份；耐火剂10～20份；聚二甲基硅氧烷1～3份；三乙烯四胺1～3份；去离子水40～60份。该防火涂料，其耐燃时间大于260min，防火性能优异；此外，其附着力为1级，还具有良好的附着效果。

Description

一种防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种防火涂料。
背景技术
电缆桥架在现代建筑工程中用于线缆的布局，被越来越广泛的使用。电缆桥架由支架、托臂和安装附件组成，结构有槽式、网格式、梯架式和托盘式；通常附设在各种建筑物和管廊支架上。
随着电缆桥架的使用场合越来越多，对于桥架的性能要求也越多，其中防火性能是比较迫切需求的性能之一。为了使得桥架具有防火功能，在其表面涂覆防火涂料是可行的方法之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种防火涂料，所述的防火涂料应用于电缆桥架可以起到电缆桥架防火作用。
本发明所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种防火涂料，其由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂30～50份；丙烯酸树脂40～60份；壬基酚聚氧乙烯醚10～20份；耐火剂10～20份；聚二甲基硅氧烷1～3份；三乙烯四胺1～3份；去离子水40～60份。
优选地，所述的防火涂料，其由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂40～50份；丙烯酸树脂50～60份；壬基酚聚氧乙烯醚15～20份；耐火剂15～20份；聚二甲基硅氧烷1～3份；三乙烯四胺1～3份；去离子水50～60份。
进一步优选地，所述的防火涂料，其由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂40～45份；丙烯酸树脂50～55份；壬基酚聚氧乙烯醚15～20份；耐火剂15～20份；聚二甲基硅氧烷1～3份；三乙烯四胺1～3份；去离子水50～60份。
最优选地，所述的防火涂料，其由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂40份；丙烯酸树脂50份；壬基酚聚氧乙烯醚15份；耐火剂15份；聚二甲基硅氧烷2份；三乙烯四胺1份；去离子水50份。
优选地，所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至800～1500目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡4～10h，然后洗涤至中性得混合粉末；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为3～5g：1～2g：1～2g：50～100mL；所述的强酸为浓硫酸或浓硝酸或浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸；
(2)将经步骤(1)处理的混合粉末分散于体积分数为70～95％的乙醇水溶液中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸，搅拌反应1～3h，过滤，将沉淀物洗涤并干燥，即得所述的耐火剂；所述的混合粉末与水的用量比为1g：3～5mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为30～50g：1～2g：5～10g。
进一步优选地，步骤(1)中碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为4g：2g：1g：70mL；步骤(2)中所述的混合粉末与水的用量比为1g：4mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为40g：1g：8g。
上述的防火涂料的制备方法，其包含如下步骤：
先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后搅拌均匀；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续搅拌均匀即得所述的防火涂料。
优选地，所述的搅拌是指以300～500r/min的速度搅拌20～60min。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的防火涂料；所述的防火涂料加入了一种由全新方法制备得到的耐火剂，使得所述的防火涂料具有优异的防火性能。所的耐火剂首先通过将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉进行强酸处理，再经硅酸处理得到；所述的碳化硅、钛白粉以及海泡石粉经本发明所述方法处理与不经该方法处理相比，其应用到涂料中的防火性能大幅提升。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1防火涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂40份；丙烯酸树脂50份；壬基酚聚氧乙烯醚15份；耐火剂15份；聚二甲基硅氧烷2份；三乙烯四胺1份；去离子水50份。
所述环氧树脂的型号选自环氧树脂CYD011，所述丙烯酸树脂的型号选自韩国韩华丙烯酸树脂S-70。
所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至1000目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡6h，然后洗涤至中性得混合粉末；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为4g：2g：1g：70mL；所述的强酸为浓硫酸；
(2)将经步骤(1)处理的混合粉末分散于体积分数为80％的乙醇水溶液中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸，搅拌反应2h，过滤，将沉淀物洗涤并干燥，即得所述的耐火剂；所述的混合粉末与水的用量比为1g：4mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为40g：1g：8g。
涂料制备方法：先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后以400r/min的速度搅拌40min；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续以400r/min的速度搅拌40min即得所述的防火涂料。
实施例2防火涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂45份；丙烯酸树脂55份；壬基酚聚氧乙烯醚15份；耐火剂20份；聚二甲基硅氧烷3份；三乙烯四胺2份；去离子水55份。
所述环氧树脂的型号选自环氧树脂CYD011，所述丙烯酸树脂的型号选自韩国韩华丙烯酸树脂S-70。
所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至800目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡8h，然后洗涤至中性得混合粉末；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为5g：2g：2g：90mL；所述的强酸为浓硫酸；
(2)将经步骤(1)处理的混合粉末分散于体积分数为70％的乙醇水溶液中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸，搅拌反应2h，过滤，将沉淀物洗涤并干燥，即得所述的耐火剂；所述的混合粉末与水的用量比为1g：5mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为50g：2g：10g。
涂料制备方法：先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后以400r/min的速度搅拌40min；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续以400r/min的速度搅拌40min即得所述的防火涂料。
实施例3防火涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂30份；丙烯酸树脂50份；壬基酚聚氧乙烯醚10份；耐火剂15份；聚二甲基硅氧烷2份；三乙烯四胺2份；去离子水40份。
所述环氧树脂的型号选自环氧树脂CYD011，所述丙烯酸树脂的型号选自韩国韩华丙烯酸树脂S-70。
所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至1200目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡5h，然后洗涤至中性得混合粉末；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为3g：2g：1g：60mL；所述的强酸为浓硫酸；
(2)将经步骤(1)处理的混合粉末分散于体积分数为95％的乙醇水溶液中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸，搅拌反应3h，过滤，将沉淀物洗涤并干燥，即得所述的耐火剂；所述的混合粉末与水的用量比为1g：3mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为30g：1g：5g。
涂料制备方法：先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后以400r/min的速度搅拌40min；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续以400r/min的速度搅拌40min即得所述的防火涂料。
实施例4防火涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂50份；丙烯酸树脂40份；壬基酚聚氧乙烯醚15份；耐火剂10份；聚二甲基硅氧烷3份；三乙烯四胺2份；去离子水50份。
所述环氧树脂的型号选自环氧树脂CYD011，所述丙烯酸树脂的型号选自韩国韩华丙烯酸树脂S-70。
所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至1000目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡6h，然后洗涤至中性得混合粉末；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为4g：2g：1g：70mL；所述的强酸为浓硫酸；
(2)将经步骤(1)处理的混合粉末分散于体积分数为80％的乙醇水溶液中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸，搅拌反应2h，过滤，将沉淀物洗涤并干燥，即得所述的耐火剂；所述的混合粉末与水的用量比为1g：4mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为40g：1g：6g。
涂料制备方法：先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后以400r/min的速度搅拌40min；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续以400r/min的速度搅拌40min即得所述的防火涂料。
对比例1防火涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂40份；丙烯酸树脂50份；壬基酚聚氧乙烯醚15份；耐火剂15份；聚二甲基硅氧烷2份；三乙烯四胺1份；去离子水50份。
所述环氧树脂的型号选自环氧树脂CYD011，所述丙烯酸树脂的型号选自韩国韩华丙烯酸树脂S-70。
所述的耐火剂由碳化硅、钛白粉和海泡石粉的以重量比为4：2：1混合而成。
涂料制备方法：先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后以400r/min的速度搅拌40min；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续以400r/min的速度搅拌40min即得所述的防火涂料。
对比例1与实施例1的区别在于，所述的耐火剂由碳化硅、钛白粉和海泡石粉直接混合而成，不经本发明所述的方法处理。
对比例2防火涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂40份；丙烯酸树脂50份；壬基酚聚氧乙烯醚15份；耐火剂15份；聚二甲基硅氧烷2份；三乙烯四胺1份；去离子水50份。
所述环氧树脂的型号选自环氧树脂CYD011，所述丙烯酸树脂的型号选自韩国韩华丙烯酸树脂S-70。
所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至1000目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡6h，然后洗涤至中性得混合粉末，即所述的耐火剂；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为4g：2g：1g：70mL；所述的强酸为浓硫酸。
涂料制备方法：先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后以400r/min的速度搅拌40min；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续以400r/min的速度搅拌40min即得所述的防火涂料。
对比例2实施例1的区别在于，所述的耐火剂由碳化硅、钛白粉和海泡石混合后只经浓硫酸处理，并无实施例1所述的步骤(2)硅酸处理步骤。
将实施例1～4与对比例1～2制备得到的防火涂料参照GB/T1720-89和GB14907-2002的标准中的方法测试其附着力和耐火性能，测试结果见表1。
表1.防火涂料性能测试结果
Figure BDA0001850584560000061
由表1实验结果可以看出，本发明实施例1～4制备得到的防火涂料其使用了全新方法制备得到的耐火剂，其耐燃时间大于260min，防火性能优异；此外，其附着力均为1级，具有良好的附着效果。
由对比例1和实施例1防火涂料的耐燃时间比较结果来看，实施例1所述的防火涂料的耐燃时间远远高于对比例1所述防火涂料的耐燃时间，这说明将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉按本发明所述的方法先进行强酸处理再经硅酸处理后得到的耐火剂的防火性能要远远优于将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉直接混合制备得到的耐火剂的防火性能。
由对比例2和实施例1防火涂料的耐燃时间比较结果来看，实施例1所述的防火涂料的耐燃时间远远高于对比例2所述防火涂料的耐燃时间；这说明将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉不按本发明所述方法，仅仅经强酸处理而不经硅酸处理得到的耐火剂，其耐火性能并不能得到提升。

Claims (7)

1.一种防火涂料，其特征在于，由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂 30～50份；丙烯酸树脂 40～60份；壬基酚聚氧乙烯醚 10～20份；耐火剂 10～20份；聚二甲基硅氧烷 1～3份；三乙烯四胺 1～3份；去离子水 40～60份；
所述的耐火剂通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、钛白粉以及海泡石粉混合后研磨至800～1500目，得混合粉末；然后将混合粉末加入到强酸溶液中浸泡4～10h，然后洗涤至中性得混合粉末；其中，碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为3～5g：1～2g：1～2g：50～100mL；所述的强酸为浓硫酸或浓硝酸或浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸；
(2)将经步骤(1)处理的混合粉末分散于体积分数为70～95％的乙醇水溶液中，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸，搅拌反应1～3h，过滤，将沉淀物洗涤并干燥，即得所述的耐火剂；所述的混合粉末与水的用量比为1g：3～5mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为30～50g：1～2g：5～10g。
2.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂 40～50份；丙烯酸树脂 50～60份；壬基酚聚氧乙烯醚 15～20份；耐火剂 15～20份；聚二甲基硅氧烷 1～3份；三乙烯四胺 1～3份；去离子水 50～60份。
3.根据权利要求2所述的防火涂料，其特征在于，由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂 40～45份；丙烯酸树脂 50～55份；壬基酚聚氧乙烯醚 15～20份；耐火剂 15～20份；聚二甲基硅氧烷 1～3份；三乙烯四胺 1～3份；去离子水 50～60份。
4.根据权利要求3所述的防火涂料，其特征在于，由包含如下重量份的原料成分制成：
环氧树脂 40份；丙烯酸树脂 50份；壬基酚聚氧乙烯醚 15份；耐火剂 15份；聚二甲基硅氧烷 2份；三乙烯四胺 1份；去离子水 50份。
5.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，步骤(1)中碳化硅、钛白粉、海泡石粉以及强酸溶液的用量比为4g：2g：1g：70mL；步骤(2)中所述的混合粉末与水的用量比为1g：4mL；所述的混合粉末与乙烯基三乙氧基硅烷以及硅酸的用量比为40g：1g：8g。
6.权利要求1～5任一项所述的防火涂料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
先将环氧树脂、丙烯酸树脂、壬基酚聚氧乙烯醚与去离子水混合后搅拌均匀；再加入耐火剂、聚二甲基硅氧烷以及三乙烯四胺，继续搅拌均匀即得所述的防火涂料。
7.根据权利要求6所述的防火涂料的制备方法，其特征在于，所述的搅拌是指以300～500r/min的速度搅拌20～60min。
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