CN113956693A

CN113956693A - 一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料及其制备方法

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Publication number: CN113956693A
Application number: CN202111393226.9A
Authority: CN
Inventors: 唐皇英; 唐孟德; 林尚勇
Original assignee: Zhongshan Linlin New Material Technology Co ltd
Current assignee: Zhongshan Linlin New Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-01-21

Abstract

本发明公开了一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料及其制备方法，该室内无机矿物涂料包括硅酸盐、碳酸钙、乳化剂、磷酸硅、碳酸氢钙、高分子聚合物水溶液、季戊四醇、膨润土、水。本发明涂料采用水为主要溶剂将硅酸盐和其它组分均匀混合而成，涂料本身为环保无毒的有机化合物的水性混合液，因此使用时，不会危害人体健康。另外，本发明涂料阻燃性能良好，能在火灾发生过程，有效隔绝火源和热源，给使用者争取逃生时机；另外，对强化室内环境安全作出贡献。本发明涂料除采取原料环保，对环境友善外，并可依照使用者的习惯添加矿物型染料，在不改变其物性的情况下进行染色，大大增加了使用范围。

Description

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料及其制备方法。

背景技术

火灾是一种可怕的灾难,一向是造成生命财产损失的最大元凶,一旦发生往往造成不可逆的悲剧,而现有的室内装修常用建材和家具受限于其天然物性，不但没有办法达到阻燃的功能，更因为其助燃特性而成为火灾迅速漫延的元凶，如不幸发生火灾，甚至危机生命财产安全，涂料广泛使用在室内装修中，与生活息息相关，许多装修也多以阻燃涂料达成阻燃的目的。

而目前常用的阻燃涂料，其防潮、固化能力较差，且为达到阻燃目的，部分产品采用的原料具有毒性，虽可达到阻燃的目的，但是平日里持续产生的挥发物质将危害使用者健康，而人一生中多数时间均在室内度过，室内空气品质影响人们生活。

故此，现有的室内涂料及其制备方法均有待于进一步完善。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种组分简单，配比合理，环保无毒，阻燃，耐高温、耐水性好且易染色的室内无机矿物涂料。

本发明另一个目的提供一种制备如上所述室内无机矿物涂料的方法。

为了达到第一目的，本发明采用以下方案：一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于：包括硅酸盐、碳酸钙、乳化剂、磷酸硅、碳酸氢钙、高分子聚合物水溶液、季戊四醇、膨润土、水。

本发明中碳酸钙可增加固形物，从而提升阻燃性能。

本发明中磷酸硅作为硅酸盐类固化剂，与空气中二氧化碳接触反应后，可快速干燥硬化并大幅提升其耐潮性能。

本发明中碳酸氢钙受热产生二氧化碳气体与水气的特性使漆膜膨胀来达到加强阻燃的目的。

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2↑。

如上述分子式所示，当温度超过60℃，涂料中的碳酸氢钙开始分解出二氧化碳气体与水气，并将受热软化的硅酸盐涂膜撑高，隔绝火源与热源，440℃时完全分解。

本发明中膨润土可用来调整涂料黏稠度以改善涂料的流变形和耐候性，从而适用于各种场合。

本发明中季戊四醇可用来提升延展性防止开裂且可作为成碳剂帮助降低热释放量。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，按重量百分比包括有：硅酸盐10-35%、碳酸钙2-12%、乳化剂0.1-2%、磷酸硅1-18%、碳酸氢钙2-15%、高分子聚合物水溶液0.5-5%、季戊四醇0.5-5%、膨润土0.5-10%，其余为水。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，按重量百分比包括有：硅酸盐15-25%、碳酸钙3-8%、乳化剂0.5-1%、磷酸硅2-12%、碳酸氢钙5-10%、高分子聚合物水溶液1-3%、季戊四醇1-3、膨润土1-6%，其余为水。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，还包括有矿物染料。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，所述矿物染料的用量占总质量的1-3%。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，所述矿物染料为二氧化钛、氧化铁、青金石中的一种。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或两种以上的混合物。本发明中硅酸盐环保无毒，不燃、耐高温且硬化时析出硅酸凝胶有良好的粘结能力，与乳化剂混合后可覆盖在物体表面上形成漆膜。

作为本发明具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的另一种改进，所述高分子聚合物水溶液为浓度30-50%的聚氯乙烯水溶液。本发明中高分子聚合物水溶液可提高成膜性并防止涂料涂刷时垂流。

为了达到第二目的，本发明采用以下方案：

一种制备如上所述具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、按比例将硅酸盐加入水中，在搅拌至完全溶解，形成硅酸盐溶液；

S2、将乳化剂、高分子聚合物水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.3-8.7，静止1-2天，得混合溶液；

S3、将碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸硅和膨润土混合均匀，过60目筛网，得到混合粉剂；

S4、将步骤S3中的混合粉剂加入步骤S2中的混合溶液中，搅拌均匀，加入水，继续搅拌至完全融合，然后加入季戊四醇，减速搅拌至静止，得到涂料初品；

S5、将步骤S4中的涂料初品放入球磨机或带有研磨朱的液体研磨机中进行搅拌、研磨，完成后过150目筛网，即可。

作为本发明制备方法的另一种改进，步骤S5中搅拌、研磨20-30分钟。

综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：本发明涂料采用水为主要溶剂将硅酸盐和其它组分均匀混合而成，涂料本身为环保无毒的有机化合物的水性混合液，因此使用时，不会危害人体健康。另外，本发明涂料阻燃性能良好，能在火灾发生过程，有效隔绝火源和热源，给使用者争取逃生时机；另外，对强化室内环境安全作出贡献。本发明涂料除采取原料环保，对环境友善外，并可依照使用者的习惯添加矿物型染料，在不改变其物性的情况下进行染色，大大增加了使用范围。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸钾20%、碳酸钙5%、乳化剂1%、磷酸硅5%、碳酸氢钙6%、浓度30%的聚氯乙烯水溶液2%、季戊四醇3%、膨润土3%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S1、按比例将硅酸钾加入水中，在搅拌至完全溶解，形成硅酸盐溶液；

S2、将乳化剂、浓度30%的聚氯乙烯水溶液水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.5，静止1天，得混合溶液；

S5、将步骤S4中的涂料初品放入球磨机或带有研磨朱的液体研磨机中进行搅拌、研磨，20分钟，完成后过150目筛网，即可。

实施例2

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸钠25%、碳酸钙6%、乳化剂0.5%、磷酸硅8%、碳酸氢钙5%、浓度30%的聚氯乙烯水溶液3%、季戊四醇2%、膨润土6%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S1、按比例将硅酸钠加入水中，在搅拌至完全溶解，形成硅酸盐溶液；

S2、将乳化剂、浓度30%的聚氯乙烯水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.5，静止2天，得混合溶液；

S5、将步骤S4中的涂料初品放入球磨机或带有研磨朱的液体研磨机中进行搅拌、研磨，30分钟，完成后过150目筛网，即可。

实施例3

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸锂10%、碳酸钙2%、乳化剂0.1%、磷酸硅1%、碳酸氢钙2%、浓度30%的聚氯乙烯水溶液0.5%、季戊四醇0.5%、膨润土0.5%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S2、将乳化剂、高分子聚合物水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.3，静止1天，得混合溶液；

实施例4

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸钠和硅酸钾的混合物35%、碳酸钙12%、乳化剂2%、磷酸硅18%、碳酸氢钙15%、浓度50%的聚氯乙烯水溶液5%、季戊四醇5%、膨润土10%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S2、将乳化剂、高分子聚合物水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.7，静止2天，得混合溶液；

S5、将步骤S4中的涂料初品放入球磨机或带有研磨朱的液体研磨机中进行搅拌、研磨， 30分钟，完成后过150目筛网，即可。

实施例5

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂15%、碳酸钙3%、乳化剂0.5%、磷酸硅2%、碳酸氢钙5%、浓度40%的聚氯乙烯水溶液1%、季戊四醇1%、膨润土1%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S2、将乳化剂、高分子聚合物水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.5，静止1.5天，得混合溶液；

S5、将步骤S4中的涂料初品放入球磨机或带有研磨朱的液体研磨机中进行搅拌、研磨，25分钟，完成后过150目筛网，即可。

实施例6

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸钠25%、碳酸钙8%、乳化剂1%、磷酸硅12%、碳酸氢钙10%、浓度45%的聚氯乙烯水溶液3%、季戊四醇3%、膨润土6%，矿物染料二氧化钛、氧化铁、青金石1%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S2、将乳化剂、高分子聚合物水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.3，静止2天，得混合溶液；

实施例7

一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸钾22%、碳酸钙7%、乳化剂1%、磷酸硅9%、碳酸氢钙8%、浓度40%的聚氯乙烯水溶液3%、季戊四醇3%、膨润土5%，矿物染料二氧化钛、氧化铁、青金石2%，其余为水。

制备方法包括以下步骤：

S2、将乳化剂、高分子聚合物水溶液加入到步骤S1的硅酸盐溶液中，搅拌至完全融合，调节pH值至8.7，静止1.5天，得混合溶液；

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于：包括硅酸盐、碳酸钙、乳化剂、磷酸硅、碳酸氢钙、高分子聚合物水溶液、季戊四醇、膨润土、水。

2.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸盐10-35%、碳酸钙2-12%、乳化剂0.1-2%、磷酸硅1-18%、碳酸氢钙2-15%、高分子聚合物水溶液0.5-5%、季戊四醇0.5-5%、膨润土0.5-10%，其余为水。

3.根据权利要求2所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于按重量百分比包括有：硅酸盐15-25%、碳酸钙3-8%、乳化剂0.5-1%、磷酸硅2-12%、碳酸氢钙5-10%、高分子聚合物水溶液1-3%、季戊四醇1-3、膨润土1-6%，其余为水。

4.根据权利要求1所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于还包括有矿物染料。

5.根据权利要求4所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于所述矿物染料的用量占总质量的1-3%。

6.根据权利要求4所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于所述矿物染料为二氧化钛、氧化铁、青金石中的一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有阻燃功能的室内无机矿物涂料，其特征在于所述高分子聚合物水溶液为浓度30-50%的聚氯乙烯水溶液。

9.一种制备如权利要求1-8所述具有阻燃功能的室内无机矿物涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于步骤S5中搅拌、研磨20-30分钟。