CN109868017A - 一种膨胀性改性醋酸乙烯树脂基水性阻燃涂料 - Google Patents

一种膨胀性改性醋酸乙烯树脂基水性阻燃涂料 Download PDF

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杨春海
王玉丰
颜小香
杨高文
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Abstract

本发明公开了一种膨胀性改性醋酸乙烯树脂基水性阻燃涂料，以质量份计，包括：复配树脂15~35份、醋酸乙烯树脂18~35份、脱水催化剂13~45份、发泡剂3~13份、成炭剂5‑20份、涂料助剂2~7份、消泡剂0.5~2份、颜填料3~10份、水100~150份。该阻燃涂料以水为分散介质和稀释剂，不含有害的挥发性有机物和有害重金属，安全环保，贮存时间长、附着力、柔韧性、耐冲击性、耐水性、耐湿热性和耐燃时间都表现出很好的指标。

Description

一种膨胀性改性醋酸乙烯树脂基水性阻燃涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体是一种膨胀性改性醋酸乙烯树脂基水性阻燃涂料。
背景技术
由于安全和环保要求的普遍提高，开发一些室内安全阻燃性高的木质材料用防火涂料具有极大的市场需求和政策导向需求。目前的一些木质材料用防火涂料大多采用浸融的方式进行分步施工，而且涂料中的溶剂不仅在施工过程中会产生有害物质，对周围人员和环境带来一定的危害。
发明内容
本发明的目的是提供一种膨胀性水性阻燃涂料，该涂料大大改善了高温对木质材料内部的作用从而实现了对木质材料的功能性隔热保护，提高了木质材料在火灾中的安全性和功能可靠性。
实现本发明目的的技术解决方案是：一种膨胀性水性阻燃涂料，以质量份数计，包括：复配树脂15～35份、醋酸乙烯树脂18～35份、脱水催化剂13～45份、发泡剂3～13份、成炭剂5-20份、涂料助剂2～7份、消泡剂0.5～2份、颜填料3～10份、水100～150份。
进一步的，所述的复配树脂为水基醚化改性氨基树脂、水基聚酰胺树脂、水基丙烯酸树脂、水基脲醛树脂中的任意一种或几种与水基三聚氰胺改性脲醛树脂的组合。
进一步的，所述的醋酸乙烯树脂为聚醋酸乙烯酯树脂(PVAc)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)乳液。
进一步的，所述发泡剂为三聚氰胺磷酸酯与三聚氰胺或三聚氰胺氰尿酸的组合。
进一步的，所述的脱水催化剂为20％～60wt％磷酸脒基脲和聚合度大于20的聚磷酸铵、焦磷酸三聚氰胺、磷酸二氢铵、六甲基磷酰三胺、六偏磷酸钠、聚磷酸三聚氰胺、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种的组合。
进一步的，所述的成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、甘露醇、聚季戊四醇中的一种或几种的组合。
进一步的，所述的颜填料为钛白粉、氧化锌粉、氢氧化铝、氢氧化镁中任意一种或几种组合。
进一步的，所述的涂料助剂为润湿分散剂、增稠剂或流变助剂，其中润湿分散剂为SN-Dispersant-5040(天津宝兴公司)或PM-DISPER-SANT2080，增稠剂为羟乙基纤维素或HX-5430(华夏助剂公司)，流变助剂为Castle卡索流变剂8420。
进一步的，所述的消泡剂Foamaster111或Foamaster306(德国科宁公司)。
上述膨胀性水性防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将脱水催化剂、发泡剂、成炭剂和适量水加入到砂磨机(或球磨机、胶体磨)中，进行碎解并混合均匀，过筛，得浆料A；
(2)将涂料助剂和适量水于搅拌罐中搅拌均匀，得液体B；
(3)将颜填料和适量水于搅拌罐中搅拌均匀，得浆料C，用水量是浆料C固含量的30％～60％即用水量为颜填料质量的30％-60％。
(4)将复配树脂、醋酸乙烯树脂和适量水于搅拌罐中搅拌均匀，加入浆料A并搅拌均匀，得浆料D；
(5)将浆料D加入到高效分散机中分散均匀(约1.5h)，然后加入液体B和浆料C，进一步混合均匀，过筛，即得成品。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1)本阻燃涂料贮存时间长、附着力、柔韧性、耐冲击性、耐水性、耐湿热性和耐燃时间都表现出很好的指标；而且施工方法简单、操作方便、容易推广应用，在使用过程中无有害有机挥发物的释放。与现有木质材料阻燃液相比，本产品具有方法简单、便于操作、成本低和效率高的优点。
2)本阻燃涂料以水为分散介质和稀释剂，不含有害的挥发性有机物和有害重金属，安全环保。
具体实施方式
本产品与现有木质材料阻燃液相比贮存时间长、附着力好、耐燃时间长，柔韧性与耐冲击性良好；而且施工方法简单、操作方便、成本低和效率高、在使用过程中无有害有机挥发物的释放的优点，容易推广应用。
实施例1
水基聚酰胺树脂/水基三聚氰胺改性脲醛树脂(质量比1:1)35份，醋酸乙烯树脂30份，脱水催化剂(磷酸脒基脲与聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺按照2:1:1质量比构成)35份，发泡剂三聚氰胺10份，成炭剂双季戊四醇15份，润湿分散剂SN-Dispersant-50403份，Castle卡索流变剂8420 2份，消泡剂Foamaster111 1份，钛白粉、氧化锌粉按照1:1质量比组成的颜填料7份和水120份组成。
按照所述涂料的制备方法制备。
实施例2
水基聚酰胺树脂/水基醚化改性氨基树脂/水基三聚氰胺改性脲醛树脂(质量比1:1:1)35份，聚醋酸乙烯酯树脂30份，脱水催化剂(磷酸脒基脲、焦磷酸三聚氰胺、聚磷酸铵按照2:1:1质量比构成)35份，发泡剂三聚氰胺氰尿酸10份，成炭剂双季戊四醇15份，润湿分散剂SN-Dispersant-5040 3份，Castle卡索流变剂8420 2份，消泡剂Foamaster111 1份，钛白粉、氧化锌粉按照1:1质量比组成的颜填料7份和水120份组成。
实施例3
水基聚酰胺树脂/水基丙烯酸树脂/水基三聚氰胺改性脲醛树脂(质量比1:1:1)35份，聚醋酸乙烯酯树脂35份，脱水催化剂(磷酸脒基脲、磷酸二氢铵、聚磷酸铵按照2:1:1质量比构成)35份，发泡剂三聚氰胺10份，成炭剂聚季戊四醇15份，润湿分散剂SN-Dispersant-5040 3份，Castle卡索流变剂8420 2份，消泡剂Foamaster111 1份，钛白粉、氧化锌粉按照1:1质量比组成的颜填料7份和水120份组成。
实施例4
水基丙烯酸树脂/水基三聚氰胺改性脲醛树脂(质量比1:1)35份，聚醋酸乙烯酯树脂35份，脱水催化剂(磷酸脒基脲、聚磷酸铵按照2:1质量比构成)35份，发泡剂三聚氰胺10份，成炭剂聚季戊四醇15份，润湿分散剂SN-Dispersant-5040 3份，Castle卡索流变剂84202份，消泡剂Foamaster306 1份，钛白粉、氧化锌粉按照1:1质量比组成的颜填料7份和水120份组成。
实施例5
水基三聚氰胺改性脲醛树脂/水基醚化改性氨基树脂(质量比1:1)35份，聚醋酸乙烯酯树脂35份，脱水催化剂(磷酸脒基脲、聚磷酸铵按照2:1质量比构成)35份，发泡剂三聚氰胺10份，成炭剂聚季戊四醇15份，润湿分散剂PM-DISPER-SANT2080 3份，Castle卡索流变剂8420 2份，消泡剂Foamaster306 1份，钛白粉、氢氧化铝按照1:1质量比组成的颜填料7份和水120份组成。
对比例1
按照实施例1，树脂为水基脲醛树脂，脱水催化剂为同质量份数聚磷酸铵，其余组份不变，制备方法相同。
对比例2
按照实施例5树脂为水基脲醛树脂，脱水催化剂为同质量份数聚磷酸铵，其他组份不变，制备方法相同。
依照GB12441－2005饰面型防火涂料标准中对防火涂料要求的12项指标对各实施例和对比例分别进行检测并与标准比较，结果如下表1。
表1
由上表可以看出：本产品由于用改性的复合树脂改变了对比涂料的树脂基料，以及用了复合脱水催化剂代替了聚磷酸铵单一成分，他们共同协同作用的结果，使得所制备涂料的附着力、柔韧性、耐冲击性、耐水性、耐湿热性和耐燃时间都远高于标准要求，也明显好于对比例的技术指标。
其次，本产品使用时直接涂覆与木材的表面，与现有需要木材进行浸入施工相比，施工方法简单、操作方便、成本低、效率高的优点，容易推广应用。
最后，本品的阻燃涂料以水为分散介质和稀释剂，不含有害的挥发性有机物和有害重金属，施工安全环保。

Claims (10)

1.一种膨胀性改性醋酸乙烯树脂基水性阻燃涂料，其特征在于，以质量份计，包括：复配树脂15~35份、醋酸乙烯树脂18~35份、脱水催化剂13~45份、发泡剂3~13份、成炭剂5-20份、涂料助剂2~7份、消泡剂0.5~2份、颜填料3~10份、水100~150份。
2.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的复配树脂为水基醚化改性氨基树脂、水基聚酰胺树脂、水基丙烯酸树脂、水基脲醛树脂中的任意一种或几种与水基三聚氰胺改性脲醛树脂的组合。
3.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的醋酸乙烯树脂为聚醋酸乙烯酯树脂或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液。
4.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述发泡剂为三聚氰胺磷酸酯与三聚氰胺或三聚氰胺氰尿酸的组合。
5.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的脱水催化剂为20%~60wt%磷酸脒基脲和聚合度大于20的聚磷酸铵、焦磷酸三聚氰胺、磷酸二氢铵、六甲基磷酰三胺、六偏磷酸钠、聚磷酸三聚氰胺、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种的组合。
6.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、甘露醇、聚季戊四醇中的一种或几种的组合。
7.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的颜填料为钛白粉、氧化锌粉、氢氧化铝、氢氧化镁中任意一种或几种组合。
8.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的涂料助剂为润湿分散剂、增稠剂或流变助剂，其中，润湿分散剂牌号为SN-Dispersant-5040或PM-DISPER-SANT2080，增稠剂牌号为羟乙基纤维素或HX-5430，流变助剂牌号为Castle卡索流变剂8420。
9.如权利要求1所述的阻燃涂料，其特征在于，所述的消泡剂Foamaster111或Foamaster306。
10.如权利要求1-9任一所述的阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将脱水催化剂、发泡剂、成炭剂和适量水加入到砂磨机中，进行碎解并混合均匀，过筛，得浆料A；
（2）将涂料助剂和适量水于搅拌罐中搅拌均匀，得液体B；
（3）将颜填料和适量水于搅拌罐中搅拌均匀，得浆料C，用水量是浆料C固含量的30%~60%；
（4）将复配树脂、醋酸乙烯树脂和适量水于搅拌罐中搅拌均匀，加入浆料A并搅拌均匀，得浆料D；
（5）将浆料D加入到高效分散机中分散均匀，然后加入液体B和浆料C，进一步混合均匀，过筛，即得成品。
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