CN113999583A - 一种超薄阻燃制罐水性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水性涂料技术领域，且公开了一种超薄阻燃制罐水性涂料，解决现有市面上的防火涂料存在不具有环保性，阻燃时会大量挥发性有机物对大气造成严重污染，同时燃烧膨胀后的碳层蓬松，在火灾的情况下易脱落，失去防火功能的问题，本发明的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30‑50份、去离子水20‑40份、氢氧化铝5‑10份、羟乙基纤维素10‑20份、氯化石蜡5‑10份、ph调节剂1‑5份、防霉剂1‑4份、防火填料15‑30份和分散剂0.5‑2份，本发明通过采用综合性能较佳的有机高分子材料并进行优化组合，提高了涂料的阻燃性能，并通过引入氯化石蜡和羟乙基纤维素可进一步提高涂料的阻燃性能和保水能力，同时本发明原料简单，易制作，且不会对环境造成破坏。

Description

一种超薄阻燃制罐水性涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体为一种超薄阻燃制罐水性涂料及其制备方法。

背景技术

经济和社会的发展推动了建筑事业的发展，大型建筑如展览馆、候机楼、大型商场、体育场馆和高级宾馆及工业厂房等不断增多，并且向着大型和美观的方向发展，其主要承重构件大都是金属结构。为此，金属结构的防火越来越受到人们的关注。金属材料虽然属于不燃材料，但它的耐火性能远比砖石结构和钢筋混凝土结构差，随温度的升高，金属的机械强度会下降。当温度升高到金属的临界温度时，其屈服应力将会直线下降。使用防火涂料是一种金属结构建筑防火的比较理想的方法。金属结构防火涂料涂在钢构件表面，起到防火隔热保护作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑力而导致建筑物垮塌

但现有市面上的防火涂料均存在以下问题，(1)产品不具有环保性，市场上的防火涂料为溶剂型涂料，含有的大量挥发性有机物会对大气造成严重污染。(2)燃烧膨胀后的碳层蓬松，在火灾的情况下易脱落，失去防火功能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超薄阻燃制罐水性涂料及其制备方法，具备环保、水分保护、胶体保护以及极强的阻燃性能等保护优点，解决了现有防火涂料存在的环境污染及阻燃效果弱，阻燃时间短的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30-50份、去离子水20-40份、氢氧化铝5-10份、羟乙基纤维素10-20份、氯化石蜡5-10份、ph调节剂1-5份、防霉剂1-4份、防火填料15-30份和分散剂0.5-2份。

优选的，一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30-40份、去离子水20-30份、氢氧化铝5-8份、羟乙基纤维素10-15份、氯化石蜡5-8份、ph调节剂1-3份、防霉剂1-3份、防火填料15-25份和分散剂0.5-1.5份。

优选的，一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、氢氧化铝5份、羟乙基纤维素10份、氯化石蜡5份、ph调节剂1份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

优选的，所述ph调节剂为碳酸氢钠或磷酸氢二钠的一种，所述防霉剂为尼泊金甲酯或乙酯的一种。

优选的，所述防火填料有防火填料和颜料构成，所述防火填料为陶土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维的一种，所述颜料为钛白粉、色素炭黑、大红粉、酞青绿和超细滑石粉中一种或多种。

优选的，所述氢氧化铝为粒径7-9微米的粉体。

优选的，所述氯化石蜡溶液由以下方法制得：将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素10-20份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1-4份和ph调节剂1-5份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液30-50份和去离子水20-40份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝5-10份和氯化石蜡5-10份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒和氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15-30份和分散剂0.5-2份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种超薄阻燃制罐水性涂料及其制备方法，具备以下有益效果：

1、本发明通过选取陶土、膨胀蛭石和膨胀珍珠岩，采用综合性能较佳的有机高分子材料并进行优化组合，提高了涂料的阻燃性能，同时配合氢氧化铝燃烧时大量羟基释放出结合的水，生成的水吸热带走大部分的热量，极大地降低了材料表面的温度，适于工业化批量生产，具备较好的经济效益和社会效益。

2、本发明通过选取氯化石蜡，因氯化石蜡具有较高的阻燃性，因此可以进一步提高涂料的阻燃性能，同时羟乙基纤维素的加入可加强涂料的保水能力和胶体保护性能，使得涂料在使用时具有更好的流动调节形，便于涂料的喷涂。

具体实施方式

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明提出的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、氢氧化铝5份、羟乙基纤维素10份、氯化石蜡5份、ph调节剂1份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

其中，氯化石蜡溶液由以下方法制得：将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素10份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1份和ph调节剂1份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液30份和去离子水20份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝5份和氯化石蜡5份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒和氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15份和分散剂0.5份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

实施例二：

本发明提出的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液35份、去离子水25份、氢氧化铝6份、羟乙基纤维素12份、氯化石蜡6份、ph调节剂1.5份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

其中，氯化石蜡溶液由以下方法制得：将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素12份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1份和ph调节剂1.5份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液35份和去离子水25份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝6份和氯化石蜡6份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒和氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15份和分散剂0.5份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

实施例三：

本发明提出的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液40份、去离子水30份、氢氧化铝8份、羟乙基纤维素15份、氯化石蜡8份、ph调节剂3份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

其中，氯化石蜡溶液由以下方法制得：将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素15份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1份和ph调节剂3份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液40份和去离子水30份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝8份和氯化石蜡8份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒和氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15份和分散剂0.5份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

对比例一：

本发明提出的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、氢氧化铝5份、氯化石蜡5份、ph调节剂1份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

其中，氯化石蜡溶液由以下方法制得：将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取丙烯酸树脂乳液30份和去离子水20份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝5份和氯化石蜡5份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒和氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液a；

S2、取混合液a向其中同时加入ph调节剂1份和防霉剂1份搅拌混合完全即可，的混合液b；

S3、将混合液b和防火填料15份同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至防火填料完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次分散剂0.5份搅拌完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

对比例二：

本发明提出的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、羟乙基纤维素10份、氯化石蜡5份、ph调节剂1份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

其中，氯化石蜡溶液由以下方法制得：将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素10份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1份和ph调节剂1份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液30份和去离子水20份混合搅拌至完全混合，此时加入和氯化石蜡5份并缓慢搅拌至氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15份和分散剂0.5份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

对比例三：

本发明提出的一种超薄阻燃制罐水性涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、氢氧化铝5份、羟乙基纤维素10份、ph调节剂1份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

本发明还提出一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素10份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1份和ph调节剂1份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液30份和去离子水20份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝5份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15份和分散剂0.5份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。

分别检测经本发明实施例一-实施例三，以及对比例一-对比例三所制得的一种超薄阻燃制罐水性涂料的性能，得出如下参数：

附表1：测试阻燃性，参考国标GB862-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》，氧指数是指在规定的试验条件下为了维持燃烧所需的氧气最低浓度值，氧指数越小越易燃烧反之氧指数越大越难燃烧；参考塑料行业标准UL-94，阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增，其中HB阻燃性能最差，V-0阻燃性能最好。

由上述数据可知，本实施例一-实施例三中所制得的一种超薄阻燃制罐水性涂料对比对比例一-对比例三中所制得一种超薄阻燃制罐水性涂料具有更强的阻燃性，

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30-50份、去离子水20-40份、氢氧化铝5-10份、羟乙基纤维素10-20份、氯化石蜡5-10份、ph调节剂1-5份、防霉剂1-4份、防火填料15-30份和分散剂0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30-40份、去离子水20-30份、氢氧化铝5-8份、羟乙基纤维素10-15份、氯化石蜡5-8份、ph调节剂1-3份、防霉剂1-3份、防火填料15-25份和分散剂0.5-1.5份。

3.根据权利要求1所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、氢氧化铝5份、羟乙基纤维素10份、氯化石蜡5份、ph调节剂1份、防霉剂1份、防火填料15份和分散剂0.5份。

4.根据权利要求1所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于：所述ph调节剂为碳酸氢钠或磷酸氢二钠的一种，所述防霉剂为尼泊金甲酯或乙酯的一种。

5.根据权利要求1所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于：所述防火填料有防火填料和颜料构成，所述防火填料为陶土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维的一种，所述颜料为钛白粉、色素炭黑、大红粉、酞青绿和超细滑石粉中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于：所述氢氧化铝为粒径7-9微米的粉体。

7.根据权利要求1所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料，其特征在于，所述氯化石蜡溶液由以下方法制得：

将计量的液体石蜡加入反应釜中，在搅拌下滴加氯化亚砜，回流5～7h后，常压回收过量的氯化亚砜。用水、NaOH水溶液依次洗涤减压脱水至含水量小于2％，出料即为氯化石蜡溶液。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的一种超薄阻燃制罐水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1、取羟乙基纤维素10-20份进行不停筛选，直至羟乙基纤维素内部无较大颗粒存在时加入搅拌器中，并在搅拌器中加入一定量的清水，此时开始低速不停的搅拌羟乙基纤维素直至羟乙基纤维素所有颗粒湿透，并在此时加入防霉剂1-4份和ph调节剂1-5份搅拌至所有羟乙基纤维素完全溶解，且羟乙基纤维素溶液具有一定粘度后即可，得到混合液a，备用；

S2、取丙烯酸树脂乳液30-50份和去离子水20-40份混合搅拌至完全混合，此时加入氢氧化铝5-10份和氯化石蜡5-10份并缓慢搅拌至氢氧化铝颗粒和氯化石蜡完全混合在丙烯酸树脂乳液中即可，即得混合液b；

S3、将混合液a和混合液b同时加入搅拌器中，并以50转的速率进行搅拌直至混合液a完全溶解在混合液b中且具有一定粘度即可，之后再次加入防火填料15-30份和分散剂0.5-2份搅拌至防火填料完全混合即可，即得一种超薄阻燃制罐水性涂料。