CN113801618A - 一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其包括组分A和组分B；所述组分A包括以下重量份的组分:羟基丙烯酸树脂10‑15份，偶联剂3‑5份，硅溶胶30‑40份，防烟毒材料30‑35份，消泡剂0.1‑0.2份，杀菌剂0.1‑0.2份，成膜助剂5‑10份，氧化物1‑5份以及水4‑16份；所述组分B包括以下重量份的组分:异氰酸酯70‑90份以及多元醇10‑30份。本发明还公开了该防火胶的制备方法，本发明防火胶具有防火阻燃且环保无味的优点，且制备方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂的技术领域，具体地说，涉及一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶及其制备方法。
背景技术
国内防火门窗厂现在主要采用油性聚氨酯防火胶和硅凝防火胶两种，但是这两种防火胶都存在各自的缺陷。
1.油性聚氨酯防火胶缺点：它是用聚氨酯、异氰酸酯、二氯甲烷、甲苯等组成，从防火方面，它耐高温只有220-240度，防火门的耐高温要求是1100度，所以达不到耐高温要求。另外，该防火胶有刺激性气味，车间工人长期使用身体受到极大伤害。由于油性聚氨酯防火胶中有如二氯甲烷等含氯组分原料，在有火灾的时候会释放大量带有氯离子的烟毒伤及呼吸道、致人窒息或身亡，如申请号为CN201610331711.6的专利《聚氨酯防火胶及其制备方法》，其溶剂优选二氯甲烷或其它溶剂复配使用，使用时会有刺激性气味。
2.硅凝防火胶缺点：它是二氧化硅经过碱性化处理形成的无机胶黏剂，俗称水玻璃、泡花碱等；它耐高温又环保、但他粘接强度差、耐水差，在潮湿的环境会自然开胶、韧性差，水玻璃是一种无机胶黏剂，韧性很差，在搬运过程中受到外界冲击时很容易开胶，如申请号为CN201810279597.6的专利《一种基于二氧化硅的防火气凝胶涂料》，存在在收到冲击时容易开裂的问题。
针对这一现状，需要研发出适应市场需要的耐高温耐水环保无味的防火胶。
发明内容
本发明旨在提供一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，该防火胶耐高温防潮耐水且环保无味，本发明还提供了该防火胶的制备方法，该制备方法简单。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：其包括组分A和组分B；
所述组分A包括以下重量份的组分:羟基丙烯酸树脂10-15份，偶联剂3-5份，硅溶胶30-40份，防烟毒材料30-35份，消泡剂0.1-0.2份，杀菌剂0.1-0.2份，成膜助剂5-10份，氧化物1-5份以及水4-16份；
所述组分B包括以下重量份的组分:异氰酸酯70-90份以及多元醇10-30份。
进一步地，所述硅溶胶为硅酸钠水溶液。
进一步地，所述硅酸钠水溶液的固含量为40-45%。
进一步地，所述防烟毒材料为Al(OH)3。
进一步地，所述氧化物为金属氧化物。
进一步地，所述金属氧化物为Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO中的一种。
进一步地，所述多元醇为二元醇。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述杀菌剂为苯甲酸钠或苯甲酸；所述成膜助剂为乙二醇丁醚或十二碳醇酯。
进一步地，组分A和组分B的质量比为100:3-5。
本发明还提供了所述防火胶的制备方法，其包括以下步骤，
（1）对组分A处理：把羟基丙烯酸树脂放入反应釜中，加入成膜助剂，搅拌均匀后，升温至70-85℃，将偶联剂和水按照1：（1-3）的比例稀释后加入到所述反应釜中，然后将硅溶胶加入到所述反应釜中升温至80-90℃ 保持50-70分钟，降温至35-45℃，将防烟毒材料，消泡剂和杀菌剂和剩余的水加入并搅拌均匀，最后加入氧化物搅拌均匀，过滤；
（2）对组分B处理：将异氰酸酯和多元醇混合均匀；
（3）将组分A和组分B在搅拌下混合均匀。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
1.本发明通过科学的组方，采用水性原料体系，得到的防火胶环保无味，克服了油性聚氨酯防火胶释放刺激性气味的缺陷。
2.本发明通过特定的制备方法，将有机原料和无机原料创造性的融合在一起，其制备方法简单。
3. 本发明防火胶耐高温性能优越，远远优于现有产品，本发明耐火胶耐高温、燃烧温度大于1600度，远大于防火门的1100度的标准。
4. 本发明防火胶耐酸耐碱性能优越。
5. 本发明防火胶粘接强度大，粘接强度大于16兆帕。
6. 本发明防火胶韧性好，在搬运过程中或受到外界冲击时不开胶。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
下面将结合实施例对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
本实施例提供了一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其包括组分A和组分B；其包括组分A和组分B；组分A和组分B的质量比为100:4。
所述组分A包括以下质量百分数的组分:羟基丙烯酸树脂15%，偶联剂3%，硅溶胶30%，防烟毒材料30%，消泡剂0.2%，杀菌剂0.1%，成膜助剂6%，氧化物2%，余量为水；
所述组分B包括以下质量百分数的组分:异氰酸酯80%，余量为多元醇。
本实施例中，所述硅溶胶为固含量为43%的硅酸钠水溶液。
所述防烟毒材料为Al(OH)3。
所述氧化物为金属氧化物。本实施例中，所述金属氧化物为Al2O3。
所述多元醇为二元醇。本实施例中为乙二醇。
所述偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等）。硅烷偶联剂在国内有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171这几种型号。
所述消泡剂为聚醚改性硅油；所述杀菌剂为苯甲酸钠；所述成膜助剂为乙二醇丁醚。
本实施例防火胶的制备方法，其包括以下步骤，
（1）对组分A处理：把羟基丙烯酸树脂放入反应釜中，加入成膜助剂，搅拌均匀后，升温至78℃，将偶联剂和水按照1:3的比例稀释后加入到所述反应釜中，然后将硅溶胶加入到所述反应釜中升温至85℃保持60分钟，降温至40℃，将防烟毒材料，消泡剂和杀菌剂和剩余的水加入并搅拌均匀，最后加入氧化物搅拌均匀，过滤；
（2）对组分B处理：将异氰酸酯和多元醇混合均匀；
（3）将组分A和组分B在搅拌下混合均匀，得到实施例1防火胶。
实施例2
本实施例提供了一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其包括组分A和组分B；其包括组分A和组分B；组分A和组分B的质量比为100:3。
所述组分A包括以下质量百分数的组分:羟基丙烯酸树脂12%，偶联剂5%，硅溶胶32%，防烟毒材料31%，消泡剂0.14%，杀菌剂0.2%，成膜助剂6%，氧化物3%，余量为水；
所述组分B包括以下质量百分数的组分:异氰酸酯70%，余量为多元醇。
本实施例中，所述硅溶胶为固含量为40%的硅酸钠水溶液。
所述防烟毒材料为Al(OH)3。
所述氧化物为金属氧化物。本实施例中，所述金属氧化物为Fe2O3。
所述多元醇为二元醇。本实施例中为丙二醇。
所述偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等）。硅烷偶联剂在国内有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171这几种型号。
所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述杀菌剂为苯甲酸；所述成膜助剂为十二碳醇酯。
本实施例防火胶的制备方法，其包括以下步骤，
（1）对组分A处理：把羟基丙烯酸树脂放入反应釜中，加入成膜助剂，搅拌均匀后，升温至85℃，将偶联剂和水按照1:2的比例稀释后加入到所述反应釜中，然后将硅溶胶加入到所述反应釜中升温至80℃保持70分钟，降温至35℃，将防烟毒材料，消泡剂和杀菌剂和剩余的水加入并搅拌均匀，最后加入氧化物搅拌均匀，过滤；
（2）对组分B处理：将异氰酸酯和多元醇混合均匀；
（3）将组分A和组分B在搅拌下混合均匀，得到实施例2防火胶。
实施例3
本实施例提供了一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其包括组分A和组分B；其包括组分A和组分B；组分A和组分B的质量比为100:5。
所述组分A包括以下质量百分数的组分:羟基丙烯酸树脂10%，偶联剂4%，硅溶胶40%，防烟毒材料35%，消泡剂0.1%，杀菌剂0.15%，成膜助剂5%，氧化物1%，余量为水；
所述组分B包括以下质量百分数的组分:异氰酸酯90%，余量为多元醇。
本实施例中，所述硅溶胶为固含量为45%的硅酸钠水溶液。
所述防烟毒材料为Al(OH)3。
所述氧化物为金属氧化物。本实施例中，所述金属氧化物为CaO。
所述多元醇为二元醇。本实施例中为丙二醇。
所述偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等）。硅烷偶联剂在国内有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171这几种型号。
所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；所述杀菌剂为苯甲酸；所述成膜助剂为十二碳醇酯。
本实施例防火胶的制备方法，其包括以下步骤，
（1）对组分A处理：把羟基丙烯酸树脂放入反应釜中，加入成膜助剂，搅拌均匀后，升温至70℃，将偶联剂和水按照1:1的比例稀释后加入到所述反应釜中，然后将硅溶胶加入到所述反应釜中升温至90℃保持50分钟，降温至45℃，将防烟毒材料，消泡剂和杀菌剂和剩余的水加入并搅拌均匀，最后加入氧化物搅拌均匀，过滤；
（2）对组分B处理：将异氰酸酯和多元醇混合均匀；
（3）将组分A和组分B在搅拌下混合均匀，得到实施例3防火胶。
实施例4
本实施例提供了一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其包括组分A和组分B；其包括组分A和组分B；组分A和组分B的质量比为100:4。
所述组分A包括以下质量百分数的组分:羟基丙烯酸树脂13%，偶联剂3%，硅溶胶31%，防烟毒材料32%，消泡剂0.15%，杀菌剂0.1%，成膜助剂10%，氧化物5%，余量为水；
所述组分B包括以下质量百分数的组分:异氰酸酯85%，余量为多元醇。
本实施例中，所述硅溶胶为固含量为43%的硅酸钠水溶液。
所述防烟毒材料为Al(OH)3。
所述氧化物为金属氧化物。本实施例中，所述金属氧化物为MgO。
所述多元醇为二元醇。本实施例中为乙二醇。
所述偶联剂为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等）。硅烷偶联剂在国内有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171这几种型号。
所述消泡剂为聚醚改性硅油消泡剂；所述杀菌剂为苯甲酸钠；所述成膜助剂为乙二醇丁醚。
本实施例防火胶的制备方法，其包括以下步骤，
（1）对组分A处理：把羟基丙烯酸树脂放入反应釜中，加入成膜助剂，搅拌均匀后，升温至80℃，将偶联剂和水按照1:1的比例稀释后加入到所述反应釜中，然后将硅溶胶加入到所述反应釜中升温至90℃保持55分钟，降温至38℃，将防烟毒材料，消泡剂和杀菌剂和剩余的水加入并搅拌均匀，最后加入氧化物搅拌均匀，过滤；
（2）对组分B处理：将异氰酸酯和多元醇混合均匀；
（3）将组分A和组分B在搅拌下混合均匀，得到实施例4防火胶。
实施例5
本实施例和实施例4的区别在于，本实施例中，所述组分A包括以下质量百分数的组分:羟基丙烯酸树脂12%，偶联剂3%，硅溶胶34.7%，防烟毒材料33%， 消泡剂0.15%，杀菌剂0.15%，成膜助剂8%，氧化物5%，余量为水。
实施例5
本实施例和实施例1的区别在于，本实施例中，所述组分A包括以下质量百分数的组分:羟基丙烯酸树脂10%，偶联剂3%，硅溶胶30%，防烟毒材料30%，消泡剂0.1%，杀菌剂0.1%，成膜助剂6.8%，氧化物4%，余量为水。
效果例 性能测试
对实施例1防火胶进行性能测试，采用检测设备如下：
1.3000度干燥箱；
3.强度剥离仪；
4.50公斤冲击仪；
5.VOC检测仪；
6.附着力划格仪；
7.耐酸、耐碱试剂。
测试结果如下：
耐高温1625度；50公斤耐冲击完好；耐水500小时完好；附着力划格完好；耐酸、耐碱72小时完好；粘接强度大于16兆帕；VOC 32克/升。
对比例1 油性聚氨酯防火胶的性能测试
取市售聚氨酯防火胶产品，经过测试，得到其VOC为580克/升；耐高温228度；粘接强度15兆帕。
对比例2 硅凝防火胶
取市售硅凝防火胶产品，经过测试，得到其VOC为35克/升；耐酸、耐碱小于1小时；粘接强度8兆帕；耐高温968度；50公斤耐冲击开裂；耐水3小时脱落；附着力划格完全脱落。
本领域技术人员无需创造性劳动可以很轻易的利用本发明所给出的启示找到其他实施方式来实现本发明，这些实施方式仍在本权利要求保护范围之内。
本发明的作用机制为：
（1）创造性的将有机和无机材料通过科学的组方和特定的制备方法融合在一起，克服了有机和无机原料难以混合均匀的困难，本发明将无机分子与树脂交联，通过有机树脂对无机组分的包裹，使得整个防火胶形成一个均匀的体系。
（2）将本发明防火胶应用在防火门中，当起火燃烧时，防火胶中的防烟毒材料在100℃下释放出水和蒸汽，起到阻燃和降温的作用，这是现有技术中所不具备的技术。
（3）本发明开发出了与现有技术中油性体系完不同的水性体系，无有毒有害物质释放，无刺鼻气味散发，环保。
(4)本发明防火胶综合性能优越，改变了现有聚氨酯胶黏剂和硅凝防火胶的缺点，本发明防火胶具有以下优越性：1.环保无味；2.耐酸耐碱；3.防潮耐水；4粘接强度大；5.韧性好，在搬运过程中或受到外界冲击时不开胶；6.耐高温、燃烧温度大于1600度。
Claims (10)
1.一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，其包括组分A和组分B；
所述组分A包括以下重量份的组分:羟基丙烯酸树脂10-15份，偶联剂3-5份，硅溶胶30-40份，防烟毒材料30-35份，消泡剂0.1-0.2份，杀菌剂0.1-0.2份，成膜助剂5-10份，氧化物1-5份以及水4-16份；
所述组分B包括以下重量份的组分:异氰酸酯70-90份以及多元醇10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述硅溶胶为硅酸钠水溶液。
3.根据权利要求2所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述硅酸钠水溶液的固含量为40-45%。
4.根据权利要求1所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述防烟毒材料为Al(OH)3。
5.根据权利要求1所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述氧化物为金属氧化物。
6.根据权利要求5所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述金属氧化物为Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述多元醇为二元醇。
8.根据权利要求1所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述杀菌剂为苯甲酸钠或苯甲酸；所述成膜助剂为乙二醇丁醚或十二碳醇酯。
9.根据权利要求1所述的一种防火门用防烟毒、耐高温防火胶，其特征在于，组分A和组分B的质量比为100:3-5。
10.权利要求1-9任一项所述防火胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤，
对组分A处理：把羟基丙烯酸树脂放入反应釜中，加入成膜助剂，搅拌均匀后，升温至70-85℃，将偶联剂和水按照1：（1-3）的比例稀释后加入到所述反应釜中，然后将硅溶胶加入到所述反应釜中升温至80-90℃ 保持50-70分钟，降温至35-45℃，将防烟毒材料，消泡剂和杀菌剂和剩余的水加入并搅拌均匀，最后加入氧化物搅拌均匀，过滤；
对组分B处理：将异氰酸酯和多元醇混合均匀；
将组分A和组分B在搅拌下混合均匀。
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