CN109608987A - 水性环氧纹理阻燃地坪涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水性环氧纹理阻燃地坪涂料及其制备方法，所述水性环氧纹理阻燃地坪涂料包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按9:1的重量配比配制而成；本发明制备的地坪涂料可有效将磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉和有机膨润包覆在网状立体聚合物内，不易导致磷氮复合阻燃剂流失，可使地坪涂料固化后具有优异的阻燃性能，且涂层外观美丽大方，色泽好。

Description

水性环氧纹理阻燃地坪涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑涂料技术领域，具体涉及水性环氧纹理阻燃地坪涂料及其制备方法。

背景技术

环氧地坪涂料由于主要成膜基料是环氧树脂，而环氧树脂本身具有热塑性，需要与固化剂或脂肪酸进行反应，交联而成网状结构的大分子，从本身的热塑性变为热固性，从而显示出各种优良的性能。环氧地坪涂料是一种高强度、耐磨损、美观的地板，具有无接缝，质地坚实，耐药品性佳，防腐，防水，防尘，保养方便，维护费用低廉等优点。同时，许多场所也要求环氧地坪涂料具有良好的耐温性能或阻燃性能，例如一些休闲娱乐场所，要求地坪涂料具有一定耐烟头灼伤性能，因为烟头在引燃时温度极高加上焦油等影响，经常会产生灼黄等问题。

申请号为CN201310496511.2的中国专利公开了一种阻燃环氧地坪涂料，加入了环氧树脂、阻燃剂、聚醚胺和改性胺对传统的阻燃地坪涂料进行改性，具有较好的阻燃防火性能，可抑制火势的蔓延，有效提高了地坪材料的防火等级；申请号为CN201610209976.9的中国专利公开了一种环保阻燃涂料及其制备方法，加入了醋酸纤维素、阻燃剂(氢氧化镁和/或氢氧化铝)和有机溶剂对传统的阻燃地坪涂料进行改性，具有较好的阻燃防火性能，有效提高了地坪材料的防火等级；目前的阻燃地坪涂料采用的阻燃剂比较单一，通常使用一种阻燃剂或同类阻燃剂的简单混合，很少利用不同阻燃剂之间的协同作用，改善地坪涂料的阻燃性能，提高阻燃地坪的防火等级。

发明内容

本发明旨在提供水性环氧纹理阻燃地坪涂料及其制备方法，结合环氧树脂、改性聚酰胺和聚丙烯酸酯的特性，可有效将磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉和有机膨润包覆在网状立体聚合物内，不易导致磷氮复合阻燃剂流失，可使地坪涂料固化后具有优异的阻燃性能，且涂层外观美丽大方，色泽好。

本发明的技术方案如下：

水性环氧纹理阻燃地坪涂料，所述水性环氧纹理阻燃地坪涂料包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按9:1的重量配比配制而成；所述A组份包括以下按重量份计的原料：E-51环氧树脂10-20份、E-54环氧树脂30-35份、聚丙烯酸酯2-6份、色浆5-8份、去离子水40-50份、磷氮复合阻燃剂1-10份、磷酸盐1-10份、滑石粉20-30份、碳酸钙粉10-15份、有机膨润土12-15份、BYK-3480.1-0.6份、BYK-019 0.3-0.5份和BYK-191 0.1-0.5份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：改性聚酰胺10-20份、聚丙烯酸酯10-12份。

水性环氧纹理阻燃地坪涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、A组份的制备：将A组份中的E-51环氧树脂、E-54环氧树脂和聚丙烯酸酯加入到反应釜中混合搅拌，并加热至10-45℃反应0.5-1h，制得预聚混合液；将色浆、去离子水、磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉、有机膨润土、BYK-348、BYK-019和BYK-191加入到预聚混合液中，继续搅拌、加热，待体系温度升至45-50℃反应1h，制得A组份；

S2、B组份的制备：将B组份中的聚丙烯酸酯加入到反应釜中加热，聚丙烯酸酯到60-80℃后维持温度加入改性聚酰胺继续搅拌0.5-1.5h，制得B组份；

S3、将步骤S1和步骤S2中分别制得的A组份和B组份加入到容器中搅拌混合5min，搅拌完成后冷却至室温，制得水性环氧纹理阻燃地坪涂料。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中添加的磷氮复合阻燃剂包括含氮化合物和含磷化合物，含氮化合物在燃烧过程中释放出N₂，可冲淡空气中的O₂和地坪材料分解产生的可燃性气态产物的浓度，抑制地坪材料的燃烧，属于气相阻燃机理；含磷化合物在燃烧过程中受热分解产生磷的含氧酸，这类含氧酸能催化地坪材料吸热脱水成炭反应，生成水和焦炭，且该含氧酸是黏稠状的半固态物质，可形成一层覆盖于地坪材料表面的液膜，降低焦炭层的透气性和保护焦炭不被氧化，属于凝聚相阻燃机理；另外，含磷化合物热解形成的气态产物中含有PO·，PO·可以捕捉H·和OH·，起到抑制火焰燃烧链式反应的作用，属于气相阻燃机理；因此，涂料中的磷氮复合阻燃剂可协同发挥含氮化合物和含磷化合物的阻燃作用，提高地坪材料的阻燃性能。

2、本发明中添加的环氧树脂(E-51环氧树脂和E-54环氧树脂)的附着力强、低粘度、韧性高、收缩力小、耐热性好，改性聚酰胺为环氧固化剂；当环氧树脂固化时可与改性聚酰胺发生化学反应，形成结构稳定的网状立体聚合物，并把磷氮复合阻燃剂、滑石粉、碳酸钙粉和有机膨润土包络在网状体结构中，在成膜剂(聚丙烯酸酯)作用下固化后可形成连续的、致密的涂层，既可有效减少地坪涂料在使用过程中发生磷氮复合阻燃剂流失，又能有效抑制地坪燃烧时可燃性气体的挥发，可减缓火势的蔓延，阻燃效果好。

3、本发明中添加的改性聚酰胺可改善环氧树脂与其他成分的相容性，并提高环氧树脂的固化速度，可有效降低涂料的挥发性，可减少成膜过程中挥发性物质挥发破坏膜层，既可有效减少挥发物释放而污染环境，又可有效降低成膜后涂层的气孔数量，可有效抑制地坪燃烧时可燃性气体的挥发，减缓火势的蔓延。

4、本发明中添加的聚丙烯酸酯在涂料固化时，可通过聚丙烯酸酯的共聚合来综合调节涂料的弹性、粘合性和可挠性等，使涂料固化后形成光泽好、耐水的膜，粘合牢固，不易剥落，在室温下柔韧而有弹性，耐候性好。

5、本发明中添加的磷酸盐在涂料中用作结合剂，磷酸盐在涂料固化过程中具有较强的结合强度，可增强涂料中的各成分间的作用力，使各成分有效地粘结在一起，提高涂层的强度。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1

水性环氧纹理阻燃地坪涂料，所述水性环氧纹理阻燃地坪涂料包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按9:1的重量配比配制而成；所述A组份包括以下按重量份计的原料：E-51环氧树脂16份、E-54环氧树脂32份、聚丙烯酸酯4份、色浆6份、去离子水45份、磷氮复合阻燃剂7份、磷酸盐5份、滑石粉24份、碳酸钙粉12份、有机膨润土13份、BYK-348 0.4份、BYK-019 0.4份和BYK-191 0.3份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：改性聚酰胺14份、聚丙烯酸酯10份。

水性环氧纹理阻燃地坪涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、A组份的制备：将A组份中的E-51环氧树脂、E-54环氧树脂和聚丙烯酸酯加入到反应釜中混合搅拌，并加热至35℃反应1h，制得预聚混合液；将色浆、去离子水、磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉、有机膨润土、BYK-348、BYK-019和BYK-191加入到预聚混合液中，继续搅拌、加热，待体系温度升至50℃反应1h，制得A组份；

S2、B组份的制备：将B组份中的聚丙烯酸酯加入到反应釜中加热，聚丙烯酸酯到75℃后维持温度加入改性聚酰胺继续搅拌1h，制得B组份；

S3、将步骤S1和步骤S2中分别制得的A组份和B组份加入到容器中搅拌混合5min，搅拌完成后冷却至室温，制得水性环氧纹理阻燃地坪涂料。

实施例2

水性环氧纹理阻燃地坪涂料，所述水性环氧纹理阻燃地坪涂料包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按9:1的重量配比配制而成；所述A组份包括以下按重量份计的原料：E-51环氧树脂15份、E-54环氧树脂33份、聚丙烯酸酯5份、色浆6份、去离子水45份、磷氮复合阻燃剂8份、磷酸盐5份、滑石粉25份、碳酸钙粉11份、有机膨润土14份、BYK-348 0.3份、BYK-019 0.4份和BYK-191 0.3份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：改性聚酰胺15份、聚丙烯酸酯11份。

水性环氧纹理阻燃地坪涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、A组份的制备：将A组份中的E-51环氧树脂、E-54环氧树脂和聚丙烯酸酯加入到反应釜中混合搅拌，并加热至35℃反应1h，制得预聚混合液；将色浆、去离子水、磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉、有机膨润土、BYK-348、BYK-019和BYK-191加入到预聚混合液中，继续搅拌、加热，待体系温度升至50℃反应1h，制得A组份；

S2、B组份的制备：将B组份中的聚丙烯酸酯加入到反应釜中加热，聚丙烯酸酯到75℃后维持温度加入改性聚酰胺继续搅拌1h，制得B组份；

S3、将步骤S1和步骤S2中分别制得的A组份和B组份加入到容器中搅拌混合5min，搅拌完成后冷却至室温，制得水性环氧纹理阻燃地坪涂料。

实施例3

水性环氧纹理阻燃地坪涂料，所述水性环氧纹理阻燃地坪涂料包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按9:1的重量配比配制而成；所述A组份包括以下按重量份计的原料：E-51环氧树脂18份、E-54环氧树脂32份、聚丙烯酸酯4份、色浆7份、去离子水45份、磷氮复合阻燃剂10份、磷酸盐7份、滑石粉27份、碳酸钙粉12份、有机膨润土13份、BYK-348 0.4份、BYK-019 0.3份和BYK-191 0.4份；所述B组份包括以下按重量份计的原料：改性聚酰胺16份、聚丙烯酸酯10份。

水性环氧纹理阻燃地坪涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

S1、A组份的制备：将A组份中的E-51环氧树脂、E-54环氧树脂和聚丙烯酸酯加入到反应釜中混合搅拌，并加热至35℃反应1h，制得预聚混合液；将色浆、去离子水、磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉、有机膨润土、BYK-348、BYK-019和BYK-191加入到预聚混合液中，继续搅拌、加热，待体系温度升至50℃反应1h，制得A组份；

S2、B组份的制备：将B组份中的聚丙烯酸酯加入到反应釜中加热，聚丙烯酸酯到75℃后维持温度加入改性聚酰胺继续搅拌1h，制得B组份；

S3、将步骤S1和步骤S2中分别制得的A组份和B组份加入到容器中搅拌混合5min，搅拌完成后冷却至室温，制得水性环氧纹理阻燃地坪涂料。

对比实施例1

一种阻燃环氧地坪涂料，所述阻燃环氧地坪涂料包括主剂和固化剂，所述主剂和固化剂按5:1的重量配比配制而成；所述主剂由下列重量份配比的原料组成：E-51环氧树脂55份，苯甲醇6份，氢氧化铝45份，聚二甲基硅氧烷1份，二甲基硅氧烷1.5份，聚二甲基硅氧烷0.8份和色剂4份；所述固化剂由下列重量份配比的原料组成：聚醚胺67份，改性胺52份和苄基二甲胺7份，将上述材料放入搅拌器中搅拌混匀，制得阻燃环氧地坪涂料。

对比实施例2

一种环保阻燃涂料的制备方法，具体包括如下步骤：将80ml的冰醋酸加热到85℃；再将10g的醋酸纤维素和1.2g的聚乙烯吡咯烷酮加入到85℃的冰醋酸中，持续搅拌5h得到有机溶液；然后将0.8g的氢氧化镁粉末加入上述有机溶液中并进行超声波震荡，使氢氧化镁粉末在醋酸纤维素的有机溶液中均匀分布，制得环保阻燃涂料。

以下为上述实施例按中华人民共和国国家标准进行性能检测，相关技术标准为建筑材料及制品燃烧性能分级GB 8624-2012技术指标，测试结果见下表：

由上表可见，本发明制得的水性环氧纹理阻燃地坪涂料的炉内温升ΔT、质量损失率Δm、持续燃烧时间t、总热值PCS和临界热辐射通量CHF均能满足标准中燃烧性能等级A的相关技术指标，因此表面涂覆有该水性环氧纹理阻燃地坪涂料的地坪具有良好的防火阻燃性能，且防火阻燃性能都能优于对比实施例的地坪涂料；同时，本发明制得的水性环氧纹理阻燃地坪涂料具有良好的附着力、耐磨性和较短的干燥时间，便于涂料的喷涂施工。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.水性环氧纹理阻燃地坪涂料，其特征在于：所述水性环氧纹理阻燃地坪涂料包括A组份和B组份，所述A组份和B组份按9:1的重量配比配制而成；

所述A组份包括以下按重量份计的原料：E-51环氧树脂10-20份、E-54环氧树脂30-35份、聚丙烯酸酯2-6份、色浆5-8份、去离子水40-50份、磷氮复合阻燃剂1-10份、磷酸盐1-10份、滑石粉20-30份、碳酸钙粉10-15份、有机膨润土12-15份、BYK-348 0.1-0.6份、BYK-0190.3-0.5份和BYK-191 0.1-0.5份；

所述B组份包括以下按重量份计的原料：改性聚酰胺10-20份、聚丙烯酸酯10-12份。

2.如权利要求1所述的水性环氧纹理阻燃地坪涂料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1、A组份的制备：将A组份中的E-51环氧树脂、E-54环氧树脂和聚丙烯酸酯加入到反应釜中混合搅拌，并加热至10-45℃反应0.5-1h，制得预聚混合液；将色浆、去离子水、磷氮复合阻燃剂、磷酸盐、滑石粉、碳酸钙粉、有机膨润土、BYK-348、BYK-019和BYK-191加入到预聚混合液中，继续搅拌、加热，待体系温度升至45-50℃反应1h，制得A组份；

S2、B组份的制备：将B组份中的聚丙烯酸酯加入到反应釜中加热，聚丙烯酸酯到60-80℃后维持温度加入改性聚酰胺继续搅拌0.5-1.5h，制得B组份；

S3、将步骤S1和步骤S2中分别制得的A组份和B组份加入到容器中搅拌混合5min，搅拌完成后冷却至室温，制得水性环氧纹理阻燃地坪涂料。