CN112194964A - 醇酸防火漆组合物、醇酸防火漆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防火阻燃技术领域，公开了醇酸防火漆组合物、醇酸防火漆及其制备方法和应用，该组合物中含有醇酸树脂、阻燃剂、成炭剂、发泡剂、催干剂、防沉降剂、分散剂、颜填料、流平剂、稀释剂和抗结皮剂。本发明提供的醇酸防火漆能够在物体表面形成一定厚度的保护涂层，得到的涂层不仅具有优异的防火能力，而且具有良好的附着力。

Description

醇酸防火漆组合物、醇酸防火漆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及防火阻燃技术领域，具体地涉及一种醇酸防火漆组合物、一种制备醇酸防火漆的方法以及由该方法制备得到的醇酸防火漆、该醇酸防火漆在古建筑中的应用。

背景技术

古建筑是人类历史长河中文化传承的载体之一。

中华民族五千多年的历史文明，凝聚着古人的智慧、艺术集成、地域人文和时代信息，各个朝代遗留下来大量的各种古建筑是人类文明发展和历史进步的见证，具有不可估量的艺术价值、文化价值、研究价值和文物保护价值，是不可再生的宝贵文化遗产。

因此，做好古建筑的安全防火工作，保护文化遗产，具有极为重要的意义。

古建筑多为土木、砖木或纯木质结构，火灾危险性大，耐火等级低，遇火极易燃烧，火势猛烈，难以有效扑救，短时间内即会形成整体燃烧，造成建筑毁损坍塌。

多年来国内古建筑消防主要以自身消防设施和基层消防机构的消防工作为主，虽然重视程度高，做了大量工作，但仍然常陷于困惑和被动状态。

采用防火油漆涂覆在古建筑表面，在火源高温下，发生膨胀炭化，形成不易燃烧的海绵状炭质层，隔离基材与空气接触，阻止火灾的发生，将消防工作从“消”向“防”的方面倾斜，以防为主，消防结合，做好古建筑的安全防火工作。

针对现有古建筑的防火处理，目前市场上出现的涂层主要以含有大量无机物的防火涂料为主。

与油漆相比，防火涂料虽具有阻燃防火性能，但不具有油漆的机械强度和物理性能(如装饰性差，没有光泽，耐酸、耐碱、耐候及耐水性差，易产生裂纹，附着力低等)，在实际使用中存在缺陷。

而对于古建筑行业和日常生活中经常使用的油漆，尤其是目前很多古建筑使用的附着力好的干性油醇酸漆，极易燃烧，不具有防火功能。

因此，开发一种具有附着力高、耐水性好和耐候性强等优点，同时又能解决燃烧问题的古建筑醇酸防火漆，有利于提高古建筑的防火性能，具有极大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的之一是为了提供一种醇酸防火漆组合物，使得由该组合物形成的醇酸防火漆能够在物体表面形成具有相当厚度的保护涂层，以期实现优异的防火能力和良好的附着力。

本发明的目的之二是为了提供一种醇酸防火漆，使得该醇酸防火漆能够在物体表面形成具有相当厚度的保护涂层，以期实现优异的防火能力和良好的附着力。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种醇酸防火漆组合物，该组合物中含有醇酸树脂、阻燃剂、成炭剂、发泡剂、催干剂、防沉降剂、分散剂、颜填料、流平剂、稀释剂和抗结皮剂，相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的含量为30-100重量份，所述成炭剂的含量为5-50重量份，所述发泡剂的含量为15-75重量份，所述催干剂的含量为0.01-3重量份，所述防沉降剂的含量为0.1-10重量份，所述分散剂的含量为0.1-10重量份，所述颜填料的含量为1-80重量份，所述流平剂的含量为0.01-2重量份，所述稀释剂的含量为0.5-100重量份，所述抗结皮剂的含量为0.1-1重量份。

优选情况下，相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的含量为50-80重量份，所述成炭剂的含量为15-30重量份，所述发泡剂的含量为25-50重量份，所述催干剂的含量为0.08-1重量份，所述防沉降剂的含量为2-4重量份，所述分散剂的含量为2-4重量份，所述颜填料的含量为1-45重量份，所述流平剂的含量为0.1-0.5重量份，所述稀释剂的含量为30-70重量份，所述抗结皮剂的含量为0.2-0.8重量份。

优选情况下，所述醇酸树脂为大豆油脂肪酸改性醇酸树脂、亚麻油脂肪酸改性醇酸树脂、桐油脂肪酸改性醇酸树脂、豆油脂肪酸改性醇酸树脂、梓油脂肪酸改性醇酸树脂和脱水蓖麻油脂肪酸改性醇酸树脂的一种或多种按任意比例的组合。

优选地，所述阻燃剂为磷酸胍、磷酸铵、磷酸氢铵、多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸脒基脲、笼状磷酸酯三聚氰胺盐中的一种或多种的组合。

优选地，所述成炭剂为淀粉、环糊精、蔗糖、葡萄糖、季戊四醇和双季戊四醇中的一种或多种的组合。

优选情况下，所述发泡剂为双氰胺、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、尿素和氨基脲中的一种或多种的组合。

优选地，所述催干剂为异辛酸铅、异辛酸钴、异辛酸钙、异辛酸锰、异辛酸锆、异辛酸锌、环烷酸铅、环烷酸钴、环烷酸钙、环烷酸锰、环烷酸锆和环烷酸锌中的一种或多种的组合。

根据一种特别优选的具体实施方式，所述催干剂为重量比为1：(10-30)：(0.5-5)的异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锌的混合物。本发明的发明人发现，采用重量比为1：(10-30)：(0.5-5)的异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锌的混合物作为本发明的醇酸防火漆组合物中的催干剂能够使得由此获得的醇酸防火漆组合物形成的醇酸防火漆具有更好的催干效果，并且由此获得的醇酸防火漆的性能也相对更优异。

优选地，所述防沉降剂为氢化蓖麻油及衍生物、聚乙烯蜡、膨润土和聚酰胺蜡中的一种或多种的组合。

优选地，所述分散剂为BYK-307、BYK-330、BYK-341、BYK-2150、BYK-2155、BYK-104S、BYK-9076、UNIQSPERSE-9450(英国优卡分散剂9450)、KOS-163、TEGO-610S(迪高)、TEGO-670(迪高)中的一种或多种的组合。例如，本发明所述的分散剂可以为德国毕克品牌型号为BYK-307、BYK-330、BYK-341、BYK-2150、BYK-2155、BYK-104S和BYK-9076中的一种或多种的组合。

优选地，所述颜填料为铁红、炭黑、铬黄、氧化锌、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、云母粉、滑石粉和石英粉中的一种或多种的组合。

优选地，所述流平剂为BYK-S706、BYK-306、BYK-359、BYK-361、TEGO-450(迪高)中的一种或多种的组合。例如，本发明所述的流平剂可以为德国毕克品牌型号为BYK-S706、BYK-306、BYK-359和BYK-361中的一种或多种的组合。

优选地，所述稀释剂为松节油、200号溶剂汽油和二甲苯中的一种或多种的组合。

优选地，所述抗结皮剂为甲乙酮肟、丁醛肟、环己酮肟中的一种或多种组合

本发明对应用本发明前述的醇酸防火漆组合物制备醇酸防火漆的具体方法没有特别的限制，本领域技术人员可以采用本领域内常规的制备漆的方法应用本发明的醇酸防火漆组合物制备醇酸防火漆。但是，为了使得由本发明的醇酸防火漆组合物制备得到的醇酸防火漆具有更加优异的防火能力和良好的附着力，本发明优选采用如下第二方面所述的方法制备醇酸防火漆，该方法包括：

(1)将组分A进行第一搅拌混合，得到第一混合物料，所述组分A中含有醇酸树脂和稀释剂；

(2)将组分B与所述第一混合物料进行第二搅拌混合，得到第二混合物料，所述组分B中含有分散剂、防沉降剂、阻燃剂、成炭剂、发泡剂和颜填料；

(3)将所述第二混合物料进行细化，得到细度小于50微米的第三混合物料；

(4)将组分C与所述第三混合物料进行第三搅拌混合以得到醇酸防火漆，所述组分C中含有催干剂、流平剂和抗结皮剂，

相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的用量为30-100重量份，所述成炭剂的用量为5-50重量份，所述发泡剂的用量为15-75重量份，所述催干剂的用量为0.01-3重量份，所述防沉降剂的用量为0.1-10重量份，所述分散剂的用量为0.1-10重量份，所述颜填料的用量为1-80重量份，所述流平剂的用量为0.01-2重量份，所述稀释剂的用量为0.5-100重量份，所述抗结皮剂的用量为0.1-1重量份。

根据一种优选的具体实施方式，相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的用量为50-80重量份，所述成炭剂的用量为15-30重量份，所述发泡剂的用量为25-50重量份，所述催干剂的用量为0.08-1重量份，所述防沉降剂的用量为2-4重量份，所述分散剂的用量为2-4重量份，所述颜填料的用量为1-45重量份，所述流平剂的用量为0.1-0.5重量份，所述稀释剂的用量为30-70重量份，所述抗结皮剂的用量为0.2-0.8重量份。

需要说明的是，在没有特别说明的情况下，本发明第二方面中所涉及的各种组分，例如醇酸树脂、稀释剂等，其可选种类均与本发明第一方面中所涉及的相同组分的可选种类对应相同，本文为了避免赘述，再次不在重复，本领域技术人员不应理解为对本发明的范围的限制。

优选情况下，在步骤(1)中，所述第一搅拌混合的搅拌速率为400～600rpm。

在本发明中，所述第一搅拌混合的温度例如可以为0-60℃。

在本发明中，所述第一搅拌混合的时间例如可以为5-30min，例如，所述第一搅拌混合的时间也可以控制为搅拌直至液面中心出现漩涡。

优选地，所述第二搅拌混合的温度例如可以为0-60℃。

在本发明中，所述第二搅拌混合的时间例如可以为60-210min。

在本发明中，所述第二搅拌混合的搅拌速度例如可以为400-1500rpm。

根据一种特别优选的具体实施方式，进行所述步骤(2)的过程包括：先将分散剂和防沉降剂与所述第一混合物料进行混合接触(优选情况下，该混合接触的条件包括：接触的温度为0-60℃，接触的时间为10-30min，搅拌速度为400-600rpm)以得到混合物I；接着将所述混合物I与阻燃剂、成炭剂和发泡剂进行混合接触(优选情况下，该混合接触的条件包括：接触的温度为0-60℃，接触的时间为10-30min，搅拌速度为400-600rpm)以得到混合物II；然后将混合物II与颜填料进行混合接触(优选情况下，该混合接触的条件包括：接触的温度为0-60℃，接触的时间为10-30min，搅拌速度为400-600rpm)以得到混合物III；然后将此混合物III高速搅拌分散以得到所述第二混合物料(优选情况下，该高速搅拌分散的条件包括：高速搅拌分散温度0-60℃，高速搅拌分散时间为30-120min，搅拌速度为1000-1500rpm)。

优选情况下，在所述步骤(3)中，将所述第二混合物料进行细化得到细度小于40微米的第三混合物料。在没有特别说明的情况下，本文所述的细度均表示物料的最大尺寸。

优选情况下，在步骤(4)中，所述第三搅拌混合的搅拌速率为300～500rpm。

在本发明中，所述第三搅拌混合的温度例如可以为0-40℃。

在本发明中，所述第三搅拌混合的时间例如可以为10-30min。

根据一种特别优选的具体实施方式，在本发明的方法中，所述催干剂为重量比为1：(10-30)：(0.5-5)的异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锌的混合物。

本发明的所述催干剂例如可以为由1重量％异辛酸钴、10重量％异辛酸锆和4重量％异辛酸锌提供的混合物。并且，对其中的溶剂没有特别的限定，可以为本领域内常规种类的溶剂。

在本发明的方法中，所述稀释剂可以在步骤(1)中一次加入，也可以分别在本发明的多个步骤中任选地分多次加入，例如，可以在步骤(1)中加入适量部分，然后在步骤(3)中加入适量稀释剂以清洗用于将所述第二混合物料进行细化的设备，并将清洗后所得物料用于本发明的方法的下一步骤中。

本发明对进行所述细化的设备没有特别的限定，例如可以为砂磨机。

本发明的第三方面提供由前述方法制备得到的醇酸防火漆。

本发明的第四方面提供前述醇酸防火漆在古建筑中的应用。

本发明提供的醇酸防火漆能够在物体表面形成一定厚度的保护涂层，得到的涂层不仅具有优异的防火能力，而且具有良好的附着力。

并且，本发明提供的醇酸防火漆具有耐水性好和耐候性强的优点。

另外，本发明提供的制备醇酸防火漆的方法工艺简单且成本低。

以及，本发明提供的醇酸防火漆具有施工方便、储存稳定的特点。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

以下实例中，每重量份表示10g。

实施例1

醇酸防火漆组合物配方如表1中所示：

表1

醇酸防火漆的制备方法：

(1)将组分A进行第一搅拌混合，得到第一混合物料，具体地，在25℃下，往调漆罐中加入醇酸树脂和稀释剂，启动搅拌，搅拌的速度为500rpm，直到液面中心出现旋涡；

(2)将组分B与所述第一混合物料进行第二搅拌混合，得到第二混合物料，具体地，将分散剂和防沉降剂缓慢加入到步骤(1)的调漆罐中；再将阻燃剂、成炭剂和发泡剂加入到调漆罐中，物料加入后在600rpm的搅拌速度下分散20min使物料充分混合；然后往调漆罐中加入颜填料，在600rpm的搅拌速度下分散20min；最后在1500rpm的搅拌速度下高速搅拌分散60min，得到第二混合物料；

(3)将所述第二混合物料进行细化，得到第三混合物料，具体地，用砂磨机将第二混合物料研磨至细度小于40微米，备用；

(4)将组分C与所述第三混合物料进行第三搅拌混合以得到醇酸防火漆，具体地，在25℃下，向第三混合物料中加入催干剂和流平剂，搅拌分散，搅拌的速度为400rpm，搅拌的时间为20min；得到醇酸防火漆PT1。

实施例2

醇酸防火漆组合物配方如表2中所示：

表2

醇酸防火漆的制备方法：

(1)将组分A进行第一搅拌混合，得到第一混合物料，具体地，在30℃下，往调漆罐中加入醇酸树脂和稀释剂，启动搅拌，搅拌的速度为400rpm，直到液面中心出现旋涡；

(2)将组分B与所述第一混合物料进行第二搅拌混合，得到第二混合物料，具体地，将分散剂和防沉降剂缓慢加入到步骤(1)的调漆罐中；再将阻燃剂、成炭剂和发泡剂加入到调漆罐中，物料加入后在400rpm的搅拌速度下分散20min使物料充分混合；然后往调漆罐中加入颜填料，在400rpm的搅拌速度下分散30min；最后在1500rpm的搅拌速度下高速搅拌分散120min；

(3)将所述第二混合物料进行细化，得到第三混合物料，具体地，用砂磨机将第二混合物料研磨至细度小于40微米，备用；

(4)将组分C与所述第三混合物料进行第三搅拌混合以得到醇酸防火漆，具体地，在30℃下，向第三混合物料中加入催干剂和流平剂，搅拌分散，搅拌的速度为500rpm，搅拌的时间为20min；得到醇酸防火漆PT2。

实施例3

醇酸防火漆组合物配方如表3中所示：

表3

醇酸防火漆的制备方法：

与实施例1中的制备方法相同，得到醇酸防火漆PT3。

实施例4

醇酸防火漆组合物配方与实施例1中的配方相似，所不同的是：

本实施例中使用的催干剂为0.68重量份的异辛酸钴。

醇酸防火漆的制备方法：

与实施例1中的制备方法相同，得到醇酸防火漆PT4。

实施例5

醇酸防火漆组合物配方与实施例1中的配方相似，所不同的是：

本实施例中使用的催干剂为0.34重量份的异辛酸钴和0.34重量份的异辛酸锌。

醇酸防火漆的制备方法：

与实施例1中的制备方法相同，得到醇酸防火漆PT5。

对比例1

醇酸漆为购自南京长江涂料有限公司的市购金装100醇酸漆，命名为D-PT1。

对比例2

防火漆组合物配方如表4中所示：

表4

醇酸防火漆的制备方法：

与实施例1中的制备方法相同，得到醇酸防火漆D-PT2。

测试例

对前述实例中制备得到的醇酸防火漆的性能进行测试，测试结果见表5。

表5

从表5的结果可以看出，首先，本发明解决了醇酸漆极易燃烧的问题。并且，本发明的醇酸防火漆在解决防火问题同时又具有油漆优异的机械物理性能。

并且，本发明的醇酸防火漆具有附着力高、耐水性好和耐候性强等优点。

本发明提供的醇酸防火漆在用于古建筑的防火具有显著的开发前景和极大的经济效益。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种醇酸防火漆组合物，该组合物中含有醇酸树脂、阻燃剂、成炭剂、发泡剂、催干剂、防沉降剂、分散剂、颜填料、流平剂、稀释剂和抗结皮剂，相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的含量为30-100重量份，所述成炭剂的含量为5-50重量份，所述发泡剂的含量为15-75重量份，所述催干剂的含量为0.01-3重量份，所述防沉降剂的含量为0.1-10重量份，所述分散剂的含量为0.1-10重量份，所述颜填料的含量为1-80重量份，所述流平剂的含量为0.01-2重量份，所述稀释剂的含量为0.5-100重量份，所述抗结皮剂的含量为0.1-1重量份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的含量为50-80重量份，所述成炭剂的含量为15-30重量份，所述发泡剂的含量为25-50重量份，所述催干剂的含量为0.08-1重量份，所述防沉降剂的含量为2-4重量份，所述分散剂的含量为2-4重量份，所述颜填料的含量为1-45重量份，所述流平剂的含量为0.1-0.5重量份，所述稀释剂的含量为30-70重量份，所述抗结皮剂的含量为0.2-0.8重量份。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述醇酸树脂为大豆油脂肪酸改性醇酸树脂、亚麻油脂肪酸改性醇酸树脂、桐油脂肪酸改性醇酸树脂、豆油脂肪酸改性醇酸树脂、梓油脂肪酸改性醇酸树脂和脱水蓖麻油脂肪酸改性醇酸树脂的一种或多种按任意比例的组合；

优选地，所述阻燃剂为磷酸胍、磷酸铵、磷酸氢铵、多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸脒基脲、笼状磷酸酯三聚氰胺盐中的一种或多种的组合；

优选地，所述成炭剂为淀粉、环糊精、蔗糖、葡萄糖、季戊四醇和双季戊四醇中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述发泡剂为双氰胺、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、尿素和氨基脲中的一种或多种的组合；

优选地，所述催干剂为异辛酸铅、异辛酸钴、异辛酸钙、异辛酸锰、异辛酸锆、异辛酸锌、环烷酸铅、环烷酸钴、环烷酸钙、环烷酸锰、环烷酸锆和环烷酸锌中的一种或多种的组合；

优选地，所述防沉降剂为氢化蓖麻油及衍生物、聚乙烯蜡、膨润土和聚酰胺蜡中的一种或多种的组合；

优选地，所述颜填料为铁红、炭黑、铬黄、氧化锌、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、碳酸钙、云母粉、滑石粉和石英粉中的一种或多种的组合；

优选地，所述抗结皮剂为甲乙酮肟、丁醛肟、环己酮肟中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述催干剂为重量比为1：(10-30)：(0.5-5)的异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锌的混合物。

6.一种制备醇酸防火漆的方法，该方法包括：

(1)将组分A进行第一搅拌混合，得到第一混合物料，所述组分A中含有醇酸树脂和稀释剂；

(2)将组分B与所述第一混合物料进行第二搅拌混合，得到第二混合物料，所述组分B中含有分散剂、防沉降剂、阻燃剂、成炭剂、发泡剂和颜填料；

(3)将所述第二混合物料进行细化，得到细度小于50微米的第三混合物料；

(4)将组分C与所述第三混合物料进行第三搅拌混合以得到醇酸防火漆，所述组分C中含有催干剂、流平剂和抗结皮剂，

相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的用量为30-100重量份，所述成炭剂的用量为5-50重量份，所述发泡剂的用量为15-75重量份，所述催干剂的用量为0.01-3重量份，所述防沉降剂的用量为0.1-10重量份，所述分散剂的用量为0.1-10重量份，所述颜填料的用量为1-80重量份，所述流平剂的用量为0.01-2重量份，所述稀释剂的用量为0.5-100重量份，所述抗结皮剂的用量为0.1-1重量份；

优选地，相对于100重量份的所述醇酸树脂，所述阻燃剂的用量为50-80重量份，所述成炭剂的用量为15-30重量份，所述发泡剂的用量为25-50重量份，所述催干剂的用量为0.08-1重量份，所述防沉降剂的用量为2-4重量份，所述分散剂的用量为2-4重量份，所述颜填料的用量为1-45重量份，所述流平剂的用量为0.1-0.5重量份，所述稀释剂的用量为30-70重量份，所述抗结皮剂的用量为0.2-0.8重量份。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一搅拌混合的搅拌速率为400～600rpm；

优选地，在步骤(4)中，所述第三搅拌混合的搅拌速率为300～500rpm。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述催干剂为重量比为1：(10-30)：(0.5-5)的异辛酸钴、异辛酸锆和异辛酸锌的混合物。

9.由权利要求6-8中任意一项所述的方法制备得到的醇酸防火漆。

10.权利要求9所述的醇酸防火漆在古建筑中的应用。