CN110791155A - 一种耐高温阻燃材料及其成膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐热、隔热、阻燃及高温膨胀材料制造及应用领域，具体为一种耐高温阻燃材料及其成膜制备方法，包括成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂、固化剂、填充材料和水，各组分的质量份数如下：成膜树脂1‑40份，颜料1‑10份，膨胀阻燃剂1‑40份，固化剂1‑10份，填充材料0‑10份和水，本申请的材料利用成膜树脂在高温下起泡膨胀的特点，与膨胀阻燃剂的膨胀相协调，克服了膨胀层在高温下易开裂、膨胀厚度不够等问题，从而提高隔热能力及隔热的持续能力。

Description

一种耐高温阻燃材料及其成膜制备方法
技术领域
本发明涉及耐热、隔热、阻燃及高温膨胀材料制造及应用领域，具体为
一种耐高温阻燃材料及其成膜制备方法。
背景技术
我国不仅是锂电池生产大国，同时也是锂电池使用及运输大国，据统计，最近几年我国锂电池及含锂电池设备货物的航空运输量达到了每年50万吨左右。锂电池在航空运输过程中由于受到气流的影响而产生的振动、冲击及碰撞、挤压等容易导致锂电池的冒烟、起火燃烧甚至爆炸，严重的会导致机毁人亡。目前，国内每年在飞机客舱中发生的锂电池不安全事件已达到每年几十起；作为货物运输的锂电池不安全事件每年也有数起。锂电池的不安全事件已成为国内外航空运输关注的焦点。
虽然国内外也对锂电池的安全防护材料进行了研究，如国外对锂电池防火罩及耐火集装箱进行了研究，但在实验评估过程中仍然出现了锂电池的起火燃烧。采用凝胶袋对锂电池进行包装，虽然能够终止包装袋内锂电池热失控的连锁反应，抑制锂电池的起火燃烧，但在锂电池数量较大，锂电池热失控持续时间较长的情况下存在包装被局部烧穿的情况。
基于上述情况，本发明提出了耐高温阻燃膨胀材料，阻燃膨胀材料遇到温度较高如200℃时能够产生膨胀，对高温进行隔热，延缓热的传播速度。阻燃膨胀材料和凝胶膜的复合使用，能够显著延长材料的耐热性及隔热性，有效防止包装被局部烧穿，从而保障锂电池货物的运输安全。
申请号为CN201410506684的中国专利，发明了一种苯基乙烯基硅油加交联剂、膨胀石墨、偶联剂、成磁颜料、保温隔热颜料的双组分耐高温涂料，于室温固化成膜。这种膜在高温作用下，特别是在1000℃下，石墨膨胀后容易从基体材料中分离出来，使基体材料开裂，变薄，其耐热隔热能力降低；由于采用硅油和固化剂成膜，材料成本高。申请号为WO2016012768A1的发明专利，一种柔性防火包装容器,其制作材料采用玻璃纤维、二氧化硅玻璃纤维、陶瓷玻璃纤维为编制材料，在编制材料上涂含有蛭石的耐火涂料,或编制材料浸涂含有蛭石的耐火涂料。该发明中玻璃纤维、陶瓷玻璃纤维本身隔热性能较差，蛭石的膨胀性能较差，在高温作用下，材料的膨胀性不足，使其持续的隔热性能不足。
申请号为US5749948的美国专利，采用乙烯醋酸乙烯作为成膜剂，加发泡剂三聚氰胺、成碳剂季戊四醇、阻燃剂聚磷酸铵配制成防火涂料。由于聚磷酸铵在水中尤其在碱性条件下水解性较强，对防火涂料的理化性和耐火性能的影响比较强；采用有机物作膨胀阻燃剂，虽然具有一定的阻燃效果，但在高温下的阻燃及隔热性能不如无机物。
现有的水性防火涂料具有阻燃隔热的性能，但主要用于钢结构表面，这种涂料硬度非常高，容易脆，不适用于包装材料的加工制作。干燥后所成膜的耐水性差，对塑料等基材表面的附着力差，其用途主要局限于钢材表面。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，现在提出一种耐高温阻燃材料及其制成的膜。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种耐高温阻燃材料，其特征在于：包括成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂、固化剂、填充材料和水，在50℃-150℃条件下固化成膜，也可以在其它基材表面成膜，还可以和某些基材一起形成复合膜。
各组分的质量份数如下：
成膜树脂 1-40份
颜料 1-10份
膨胀阻燃剂 1-40份
固化剂 1-10份
填充材料 0-10份
水 50-90份
进一步地，成膜树脂是水性有机树脂，包含但不限于聚乙烯醇、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯、环氧树脂、环氧改性丙烯酸树脂、有机硅树脂、硅改性丙烯酸树脂中的一种或多种。其质量份数为1-40份，优选1-25份，更优选1-15份。
再进一步地，所述成膜树脂还包括聚氨酯树脂、或醋酸乙烯聚合物或三聚氰胺树脂，其质量份数为1-30份。
进一步地，所述颜料包括有机颜料或无机颜料钛白粉、立德粉、铁黄、透明黄、柠檬黄、铁红、透明红、酞青蓝、群青、炭黑，其质量份数为0-5份。
进一步地，所述膨胀阻燃剂包括膨胀石墨和蛭石；所述膨胀石墨含量为1-10份；所述蛭石的含量为1-10份。
再进一步地，所述膨胀阻燃剂或包括磷酸烷基酯类阻燃剂、多聚磷酸酯、三聚氰胺、季戊四醇中的一种或两种，所述含量为小于20份，优选1-12份。
进一步地，所述固化剂为戊二醛、封闭多异氰酸酯、氨基树脂、胺指胺类固化剂中的一种，所述含量小于10份，优选0.1-5份。
进一步地，所述填充材料包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维或金属丝，各纤维或金属丝的直径为1-50um，优选1-30um，更优选 3-15 um；各纤维或金属丝的长度为1-50mm，优选1-10mm，更优选1-5mm。各纤维或金属丝为0-10份，优选1-5份。
一种耐高温阻燃材料制成的膜，其特征在于：将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料和水充分混合均匀；再采用浇注成膜或在基材上成膜的方式制膜，包括在有机纤维网、无机纤维网，或金属丝网上制备成膜；制备成的膜中包含一层或多层纤维网，包括有机纤维网、无机纤维网或金属丝网，具体包括玻纤网、陶瓷纤维网、碳纤维网、玄武岩纤维网、尼龙网、聚酰胺纤维网、芳纶纤维网、铁丝网、不锈钢网或铜丝网。
有机纤维网或无机纤维网每平方米的重量为50-500g每平方米，优选100-200 g每平方米；金属丝网的目数为5-500目，优选20-100目；所述网格为1-10mm，优选3-6 mm。
所述阻燃膨胀材料在基材表面是单面成膜或双面成膜，成膜厚度1-20mm,优选1-5mm。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，在有机塑料薄膜聚乙烯膜、尼龙膜、聚酯膜、聚乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚醚醚酮膜表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀后可在无机材料陶瓷纤维布、玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶布、尼龙布、金属丝布表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属材料铝片、碳钢片、不锈钢片上成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在纸板表面瓦楞纸板、蜂窝纸板、牛皮纸表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属丝网表面，金属丝布表面成膜；所述金属丝网或布可以是单层、双层或多层；所述金属丝网或布可以是实心结构或空心结构。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
1、本申请的材料利用成膜树脂在高温下起泡膨胀的特点，与膨胀阻燃剂的膨胀相协调，克服了膨胀层在高温下易开裂、膨胀厚度不够等问题，从而提高隔热能力及隔热的持续能力；现有技术的膜硬度高易脆，不符合包装材料的二次加工，本申请通过成膜树脂的配合使用，提高了膜的韧性，提高了二次加工的成形能力；采用填充材料提高膜高温下的强度，特别是现有技术的膜在高温下变软，强度不够，遇到冲击易破裂的不足，本申请的填充材料使得制备的膜在高温下能够有效抗击锂电池爆炸产生的破坏。
2、本申请成膜树脂含有膨胀功能,成膜树脂与膨胀阻燃剂配合协调膨胀，以便膨胀层不开裂，不脱落，填充材料起到抵抗锂电池爆炸的破坏功能，填充层具有耐高温，高强度及一定的韧性。
3、本发明采用石墨和蛭石作为膨胀阻燃材料，由于石墨、蛭石及成膜树脂的传热系数不同，形成传热梯度，外层膨胀层厚，里层隔热性能好，所形成的膜具有优异的隔热阻燃性能。
4、本发明的成膜树脂中含有高温时自动起泡隔热的功能，与膨胀阻燃剂的膨胀同步，对膨胀阻燃剂具有更好的粘接能力，膨胀阻燃剂在膨胀过程中不易从成膜树脂中脱离，膨胀层不易开裂，因而具有较好的持续隔热性能。
5、本发明通过多种成膜树脂的组合使用，使形成的膜具有极好的柔韧性，可加工成任意包装形状而不会开裂。
6、本发明中耐高温隔热材料所形成的膜对金属、纸板，特别是塑料表面具有较好的粘接性，使用性广泛。
7、本发明中耐高温隔热材料所形成的膜具有较好的耐水性，当与水凝胶一起使用时，能够有效防止泄漏凝胶中的水渗透到包装箱特别是瓦楞纸中，从而阻止包装材料强度的降低。
8、本发明中的耐高温隔热材料用在金属丝网、金属丝布及金属片材表面时，既能起到耐高温隔热、、防止锂电池热失控的扩散作用，又能起到防止锂电池热失控爆炸对周围锂电池或包装件的破坏作用。
9、本发明中阻燃膨胀材料所形成的膜与凝胶膜一起使用时，特别是阻燃膨胀膜置于凝胶膜上，当与高温接触时，能够显著延长凝胶膜的烫穿时间，使得凝胶膜中的冷却介质能够持续的发挥冷却功能。
10、本发明采用水作溶剂，环保，不污染环境。本发明所具有的上述功能，是其它发明专利所不具有的，是材料中各成分相互协调所产生的综合作用的结果。
具体实施方式
下面结合实例，对本发明进行进一步详细、完整的说明。
实施例1
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
制成厚度为2mm的膜。
实施例2
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，加入1份的戊二醛，搅拌均匀，用硫酸水溶液将pH调整到3-4。
制成厚度为3mm的膜。
实施例3：
耐高温无机硅水性树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，加入1份的戊二醛，搅拌均匀，用硫酸水溶液将pH调整到3-4。
先在塑料料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机硅膜，干燥后再在表面制备一层0.6毫米厚的聚乙烯醇膜。
实施例4：
耐高温无机硅水性树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，加入1份的戊二醛，搅拌均匀，用硫酸水溶液将pH调整到3-4。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机硅膜，依次再在已制备的膜上制备2层相应厚度的聚乙烯醇膜及无机硅膜，膜的总厚度为1.2mm。
实施例5：
水性水玻璃树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，干燥后再在表面制备一层0.6毫米厚的聚乙烯醇膜。
实施例6：
水性水玻璃树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，干燥后再在表面制备一层0.6毫米厚的聚乙烯醇膜。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，依次再在已制备的膜上制备2层相应厚度的聚乙烯醇膜及无机树脂膜，膜的总厚度1.2mm。
实施例7：
水性水玻璃树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，加入1份的戊二醛，搅拌均匀，用硫酸水溶液将pH调整到3-4。
先在熟料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，依次再在已制备的膜上制备3层相应厚度的聚乙烯醇膜及无机树脂膜，膜的总厚度为1.6 mm。
实施例8：
水性聚氨酯树脂（40份），加入20份的膨胀石墨，再加入适量封闭性异氰酸酯，搅拌均匀。
制成厚度为2.0mm的膜。
实施例9：
3毫米厚碳纤维棉，与实施例4制备的阻燃膨胀膜，采用无机胶粘剂粘接在一起形成复合膜。
实施例10：
1毫米厚碳纤维棉，与实施例7制备的阻燃膨胀膜，采用无机胶粘剂粘接在一起形成复合膜。
实施例11：
2毫米厚蛭石浸涂陶瓷纤维棉，与实施例7制备的阻燃膨胀膜，采用无机胶粘剂粘接在一起形成复合膜。
实施例12：
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入15份的蛭石，加入1份的戊二醛，搅拌均匀，用硫酸水溶液将pH调整到3-4。
制成厚度为3mm的膜。
实施例13
水性无机树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，干燥后再在表面制备一层0.6毫米厚的聚乙烯醇膜。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，依次再在已制备的膜上制备2层相应厚度的聚乙烯醇膜及无机树脂膜，膜的总厚度1.2mm。
制备的膨胀阻燃膜两侧用1毫米厚碳纤维棉，采用无机胶粘剂粘接在一起形成复合膜。
实施例14
一种锂电池隔热、降温、阻燃及防爆用应急或预防处置包装袋，所述凝胶膜为聚乙烯（PE）/聚酰胺（PA），或PE/PA多层共挤膜，长条腔室宽度为3cm，热封粘接缝宽为3mm，各长条腔室间的连通通道宽度为10mm，凝胶膜长条腔室共用一个止回式进液口，将灭火凝胶通过止回式进液口注入凝胶膜长条腔室内，沿凝胶膜两侧的热封5热封成袋形的内囊。
水性无机树脂，加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
将聚乙烯醇在95℃熔化成10份的液体，冷却后加入20份的膨胀石墨，搅拌均匀。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，干燥后再在表面制备一层0.6毫米厚的聚乙烯醇膜。
先在塑料膜上制备一层厚度0.3毫米厚的聚乙烯醇膜，干燥后在其表面上制备一层0.1毫米厚的无机树脂膜，依次再在已制备的膜上制备2层相应厚度的聚乙烯醇膜及无机树脂膜，膜的总厚度1.2mm。
将凝胶膜与制备的阻燃膨胀膜复合在一起，阻燃膨胀膜面为高温受热面。
实施例 1000℃外火持续喷射时间 内表面温度
例1 2分钟 200℃
例4 1分钟30秒 200℃
例8 4分钟 200℃
例13 1分钟 200℃
例15 ＞30分钟 凝胶膜未破裂
实施例15：
醋酸乙烯聚合物乳液45g，膨胀石墨5g，蛭石5g，水45g，搅拌均匀后制备成厚度1mm的干膜，将干膜粘在瓦楞纸表面。
实施例16：
丙烯酸乳液30g，钛白粉3g，醋酸乙烯聚合物乳液20g，膨胀石墨5g，蛭石5g，加水调整至适当的黏度，搅拌均匀后制备成厚度1mm的干膜。
实施例17：
丙烯酸乳液20g，醋酸乙烯聚合物乳液 20g，钛白粉3g，季戊四醇10g，三聚氰胺12 g，膨胀石墨10g，蛭石5g，水20 g，搅拌均匀，用水调整至适当的黏度，搅拌均匀后制备成厚度3mm的膜，将干膜粘在瓦楞纸表面。
实施例18：
环氧改性苯丙乳液20g，醋酸乙烯聚合物乳液 17g，钛白粉3g，季戊四醇10g，三聚氰胺12 g，膨胀石墨10g，蛭石5g，水20 g，玻璃纤维3g， 搅拌均匀，用水调整至适当的黏度。搅拌均匀后制备成厚度3mm的膜。
实施例19：
丙烯酸乳液18g，醋酸乙烯聚合物乳液 18g，钛白粉3g，季戊四醇10g，三聚氰胺12 g，膨胀石墨10g，蛭石5g，柠檬黄 4g，水20 g，搅拌均匀。在一层玻纤网格上成膜；采用双层玻纤网格成膜；在一层200目不锈钢网膜上成膜及采用双层200目不锈钢网膜成膜。
实施例20：
一种锂电池隔热、降温、阻燃及防爆用应急或预防处置膜，所述凝胶膜为聚乙烯（PE）/聚酰胺（PA），或PE/PA多层共挤膜，长条腔室宽度为2cm，热封粘接缝宽为2mm，各长条腔室间互不连通，各凝胶膜长条腔室各用一个止回式进液口，将灭火凝胶通过止回式进液口注入凝胶膜长条腔室内。
丙烯酸乳液20g，醋酸乙烯聚合物乳液 20g，钛白粉3g，季戊四醇10g，三聚氰胺12g，膨胀石墨10g，蛭石5g，水20 g，搅拌均匀，用水调整至适当的黏度，搅拌均匀后制备成厚度1.5mm的膜。
将膜贴在凝胶膜的两侧面，其中一面粘接在纸板上。
实施例 1200℃外火持续喷射时间 纸板外表面温度
例15 5分钟 低于200℃
例17 10分钟 低于200℃
例20 80分钟 低于200℃
实施例21
丙烯酸乳液30g，钛白粉2g，膨胀石墨10g,水58g
实施例22
丙烯酸乳液30g，钛白粉2g，蛭石10g,水58g，自成膜
实施例23
丙烯酸乳液30g，钛白粉2g，蛭石5g,膨胀石墨5g,水58g，自成膜
实施例24
丙烯酸乳液30g，水性聚氨酯树脂（发泡树脂） 10g,钛白粉2g，蛭石5g,膨胀石墨5g,水48g，自成膜
实施例25
丙烯酸乳液30g，醋酸乙烯聚合物乳液10g,钛白粉2g，蛭石5g,膨胀石墨5g,陶瓷纤维或玻璃纤维 4g, 水44g，自成膜
实施例26
丙烯酸乳液30g，醋酸乙烯聚合物乳液10g,钛白粉2g，蛭石5g,膨胀石墨5g,陶瓷纤维或玻璃纤维 4g, 水44g,与一层或多层不锈钢纤维成膜。
实施例21-26性能比较
实施例 性能比较
实施例21 高温下膨胀速度快，膨胀层厚，但隔热性能较差，膨胀层易开裂
实施例22 高温下膨胀速度慢，膨胀层薄，隔热性能较差，膨胀层易开裂
实施例23 高温下膨胀速度快，膨胀层厚，但隔热性能较差，膨胀层易开裂
实施例24 高温下膨胀速度快，膨胀层厚，膨胀层不易开裂
实施例25 高温下膨胀速度快，膨胀层厚，膨胀层不易开裂，制备的膜强度有所提高
实施例26 高温下膨胀速度快，膨胀层厚，膨胀层不易开裂，制备的膜在高温下强度高
实施例27
一种耐高温阻燃材料包括成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂、固化剂、填充材料和水，在50℃-150℃条件下固化成膜，也可以在其它基材表面成膜，还可以和某些基材一起形成复合膜。
各组分的质量份数如下：
成膜树脂 1-40份
颜料 1-10份
膨胀阻燃剂 1-40份
固化剂 1-10份
填充材料 0-10份
水 50-90份
成膜树脂是水性有机树脂聚乙烯醇、丙烯酸、聚氨酯、聚酯、环氧树脂、有机硅树脂中的一种或多种，其质量份数为1-40份，优选1-25份，更优选1-15份。
所述成膜树脂是丙烯酸乳液、硅丙乳液、环氧乳液、及环氧改性丙烯酸乳液或硅丙乳液，其质量份数为1-40份，优选1-25份，更优选1-15份。
在上述两种方案的基础上，所述成膜树脂还包括聚氨酯树脂、或醋酸乙烯聚合物或三聚氰胺树脂，其质量份数为1-30份。
所述颜料为硅酸镁铝、硅酸镁锂、滑石粉、二氧化硅和钛白粉中的一种或多种，其质量份数为1-10份，优选1-5份。
再进一步地，所述颜料还包括有机颜料或无机颜料立德粉、铁黄、透明黄、柠檬黄、铁红、透明红、酞青蓝、群青、炭黑，其质量份数为0-5份。
膨胀阻燃剂包括膨胀石墨和蛭石；所述膨胀石墨含量为1-10份；所述蛭石的含量为1-10份。
膨胀阻燃剂还包括成碳剂季戊四醇，所述含量为小于20份，优选1-12份。
膨胀阻燃剂还包括发泡剂三聚氰胺，所述含量为小于20份，优选1-12份。
进一步地，所述固化剂为戊二醛、封闭多异氰酸酯、氨基树脂、胺指胺类固化剂中的一种，所述含量小于10份，优选0.1-5份。
进一步地，所述填充材料包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维或金属丝，各纤维或金属丝的直径为1-50um，优选1-30um，更优选 3-15 um；各纤维或金属丝的长度为1-50mm，优选1-10mm，更优选1-5mm。各纤维或金属丝为0-10份，优选1-5份。
一种耐高温阻燃材料制成的膜，其特征在于：将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料和水充分混合均匀，在有机纤维网、无机纤维网，或金属丝网上制备成膜；制备成的膜中包含一层或多层纤维网；
有机纤维网、无机纤维网或金属丝网具体包括玻纤网、陶瓷纤维网、碳纤维网、玄武岩纤维网、尼龙网、聚酰胺纤维网、芳纶纤维网、铁丝网、不锈钢网或铜丝网。
有机纤维网或无机纤维网每平方米的重量为50-500g每平方米，优选100-200 g每平方米；金属丝网的目数为5-500目，优选20-100目；所述网格为1-10mm，优选3-6 mm。
所述阻燃膨胀材料在基材表面是单面成膜或双面成膜，成膜厚度1-20mm,优选1-5mm。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，在有机塑料薄膜聚乙烯膜、尼龙膜、聚酯膜、聚乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚醚醚酮膜表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀后可在无机材料陶瓷纤维布、玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶布、尼龙布、金属丝布表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属材料铝片、碳钢片、不锈钢片上成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在纸板表面瓦楞纸板、蜂窝纸板、牛皮纸表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属丝网表面，金属丝布表面成膜；所述金属丝网或布可以是单层、双层或多层；所述金属丝网或布可以是实心结构或空心结构。
实施例28
实施例27
一种耐高温阻燃材料包括成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂、固化剂、填充材料和水，在75℃条件下固化成膜，也可以在其它基材表面成膜，还可以和某些基材一起形成复合膜。
各组分的质量份数如下：
成膜树脂 22份
颜料 7份
膨胀阻燃剂 30份
固化剂 5份
填充材料 6份
水 74份
成膜树脂是水性有机树脂聚乙烯醇、丙烯酸、聚氨酯、聚酯、环氧树脂、有机硅树脂中的一种或多种。
所述成膜树脂是丙烯酸乳液、硅丙乳液、环氧乳液、及环氧改性丙烯酸乳液或硅丙乳液。
在上述两种方案的基础上，所述成膜树脂还包括聚氨酯树脂、或醋酸乙烯聚合物或三聚氰胺树脂。
所述颜料为硅酸镁铝、硅酸镁锂、滑石粉、二氧化硅和钛白粉中的一种或多种。
再进一步地，所述颜料还包括有机颜料或无机颜料立德粉、铁黄、透明黄、柠檬黄、铁红、透明红、酞青蓝、群青、炭黑。
膨胀阻燃剂包括膨胀石墨和蛭石；膨胀阻燃剂还包括成碳剂季戊四醇。
膨胀阻燃剂还包括发泡剂三聚氰胺。
进一步地，所述固化剂为戊二醛、封闭多异氰酸酯、氨基树脂、胺指胺类固化剂中的一种。
进一步地，所述填充材料包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维或金属丝，各纤维或金属丝的直径为20um，更优选10 um；各纤维或金属丝的长度为3mm。
一种耐高温阻燃材料制成的膜，其特征在于：将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料和水充分混合均匀，在有机纤维网、无机纤维网，或金属丝网上制备成膜；制备成的膜中包含一层或多层纤维网；
有机纤维网、无机纤维网或金属丝网具体包括玻纤网、陶瓷纤维网、碳纤维网、玄武岩纤维网、尼龙网、聚酰胺纤维网、芳纶纤维网、铁丝网、不锈钢网或铜丝网。
有机纤维网或无机纤维网每平方米的重量为150g每平方米；金属丝网的目数为80目；所述网格为4 mm。
所述阻燃膨胀材料在基材表面是单面成膜或双面成膜，成膜厚度3mm。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，在有机塑料薄膜聚乙烯膜、尼龙膜、聚酯膜、聚乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚醚醚酮膜表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀后可在无机材料陶瓷纤维布、玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶布、尼龙布、金属丝布表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属材料铝片、碳钢片、不锈钢片上成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在纸板表面瓦楞纸板、蜂窝纸板、牛皮纸表面成膜。
具体而言，可将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属丝网表面，金属丝布表面成膜；所述金属丝网或布可以是单层、双层或多层；所述金属丝网或布可以是实心结构或空心结构。

Claims (10)

1.一种耐高温阻燃材料，其特征在于：包括成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂、固化剂、填充材料和水；
各组分的质量份数如下：
成膜树脂 1-40份
颜料 1-10份
膨胀阻燃剂 1-40份
固化剂 1-10份
填充材料 0-10份
水 50-90份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃材料，其特征在于：成膜树脂是水性有机树脂，包含但不限于聚乙烯醇、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯、环氧树脂、环氧改性丙烯酸树脂、有机硅树脂、硅改性丙烯酸树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃材料，其特征在于：所述成膜树脂还包括聚氨酯树脂、或醋酸乙烯聚合物或三聚氰胺树脂，其质量份数为1-30份。
4.根据权利要求2或3所述的一种耐高温阻燃材料，其特征在于：所述颜料包括有机颜料或无机颜料，包含但不限于钛白粉、立德粉、铁黄、透明黄、柠檬黄、铁红、透明红、酞青蓝、群青、炭黑，其质量份数为0-5份。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃材料，其特征在于：所述膨胀阻燃剂包括膨胀石墨和蛭石；所述膨胀石墨含量为1-10份；所述蛭石的含量为1-10份。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃材料，其特征在于：所述膨胀阻燃剂包括磷酸烷基酯类阻燃剂、多聚磷酸酯、三聚氰胺、季戊四醇中的一种或两种，所述含量为小于20份。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温阻燃材料，其特征在于：所述固化剂为戊二醛、封闭多异氰酸酯、氨基树脂、胺指胺类固化剂中的一种，所述含量小于10份；所述填充材料包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维或金属丝，各纤维或金属丝的直径为1-50um；各纤维或金属丝的长度为1-50mm。
8.一种耐高温阻燃材料成膜制备方法，其特征在于：成膜方式包括浇注成膜，或在基材上成膜；成膜基材包括塑料膜，塑料网，金属网，金属片材，无机纤维或纸板；
将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料和水充分混合均匀；再采用浇注成膜或在基材上成膜的方式制膜，包括在有机纤维网、无机纤维网，或金属丝网上制备成膜；制备成的膜中包含一层或多层纤维网，包括有机纤维网、无机纤维网或金属丝网，具体包括玻纤网、陶瓷纤维网、碳纤维网、玄武岩纤维网、尼龙网、聚酰胺纤维网、芳纶纤维网、铁丝网、不锈钢网或铜丝网。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温阻燃材料成膜制备方法，其特征在于：有机纤维网或无机纤维网每平方米的重量为50-500g每平方米；金属丝网的目数为5-500目；所述网格为1-10mm；所述阻燃膨胀材料在基材表面是单面成膜或双面成膜，成膜厚度1-20mm。
10.根据权利要求8所述的一种耐高温阻燃材料成膜制备方法，其特征在于：具体包括但不限于如下多种膜：
将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，在有机塑料薄膜聚乙烯膜、尼龙膜、聚酯膜、聚乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚醚醚酮膜表面成膜；
或将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀后可在无机材料陶瓷纤维布、玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶布、尼龙布、金属丝布表面成膜；
或将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属材料铝片、碳钢片、不锈钢片上成膜；
或将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在纸板表面瓦楞纸板、蜂窝纸板、牛皮纸表面成膜；
或将成膜树脂、颜料、膨胀阻燃剂，固化剂、填充材料、水充分混合均匀，可在金属丝网表面，金属丝布表面成膜；所述金属丝网或布可以是单层、双层或多层；所述金属丝网或布可以是实心结构或空心结构。
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