JP7509486B1 - Environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

【課題】塗膜の付着性に優れ、脱落しにくく、比較的高い難燃、断熱保温及び耐割れの性能を有する、環境にやさしい難燃性断熱塗料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】難燃性断熱塗料は、重量百分率で、スチレンアクリルエマルジョン8~15%、付着促進剤10~18%、断熱剤10~20%、難燃剤20~30%、湿潤分散剤2~5%、粘度調整剤3~6%、他の助剤4~9%及び残量の水で構成された原料で製造され、製造方法は、S1において、粘度調整剤及び水を混合し、混合液を調製し、S2において、付着促進剤及び湿潤分散剤を混合液と混合し、分散液を調製し、S3において、難燃剤及び分散液を混合し、難燃性分散液を調製し、S4において、スチレンアクリルエマルジョン、断熱剤及び他の助剤を難燃性分散液と混合する。
【選択図】なし
The present invention provides an environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint that has excellent coating film adhesion, is resistant to shedding, and has relatively high flame retardancy, heat insulation, and crack resistance, and a method for producing the same.
[Solution] The flame-retardant heat-insulating paint is manufactured from raw materials consisting of, by weight percentage, 8-15% styrene-acrylic emulsion, 10-18% adhesion promoter, 10-20% heat-insulating agent, 20-30% flame retardant, 2-5% wetting dispersant, 3-6% viscosity modifier, 4-9% other auxiliary agents, and the balance water. The manufacturing method includes, in S1, mixing the viscosity modifier and water to prepare a mixed liquid, in S2, mixing the adhesion promoter and wetting dispersant with the mixed liquid to prepare a dispersion, in S3, mixing the flame retardant and dispersion to prepare a flame-retardant dispersion, and in S4, mixing the styrene-acrylic emulsion, heat-insulating agent, and other auxiliary agents with the flame-retardant dispersion.
[Selection diagram] None

Description

本願は環境にやさしい建築用機能性塗料の分野に関し、より具体的には、それは環境にやさしい難燃性断熱塗料及びその製造方法に関する。 This application relates to the field of environmentally friendly functional coatings for architecture, more specifically, it relates to environmentally friendly flame-retardant heat-insulating coatings and methods for their manufacture.

近年、建物外壁の断熱及び保温技術の発展に伴い、建物壁体の断熱保温塗料も徐々に内壁から外壁へ変換し、建物壁体の断熱保温塗料は断熱及び保温などの性能を有する機能性塗料である。 In recent years, with the development of insulation and heat retention technology for building exterior walls, the use of insulation and heat retention paint for building walls has gradually shifted from interior walls to exterior walls, and insulation and heat retention paint for building walls is a functional paint that has insulation and heat retention properties.

建物壁体の断熱保温塗料は優れた断熱及び保温の性能を有するが、難燃性が低く、火災に遭遇した場合に燃焼しやすく、人の生命安全に大きなリスクを有し、大きな経済的損失を引き起こしやすい。 Thermal insulation paint for building walls has excellent insulating and heat-retaining properties, but has low flame retardancy and is prone to burning in the event of a fire, posing a significant risk to human life and safety and likely to cause large economic losses.

建物壁体の断熱保温塗料の難燃性能を改善するために、先行技術文献GB/T25261-2018に記載のように、断熱保温塗料に難燃剤を添加することが一般的であり、難燃剤は一般的に粉末充填材であり、断熱保温塗料に添加されると、保温断熱塗料の塗膜性能が低下しやすく、塗布して形成された建物壁体のコート層に割れ及び脱落の状況が発生しやすく、建物壁体における断熱保温塗料の使用安定性が低下する。 To improve the flame retardant performance of heat insulating paint for building walls, as described in the prior art document GB/T25261-2018, it is common to add a flame retardant to the heat insulating paint. Flame retardants are generally powder fillers, and when added to heat insulating paint, the coating performance of the heat insulating paint is likely to decrease, and the coating layer formed by application on the building wall is likely to crack and fall off, reducing the stability of the heat insulating paint when used on the building wall.

本願は、従来の難燃性断熱保温塗料は使用中に割れ及び脱落の状況が発生しやすく、難燃性断熱保温塗料の使用安定性が低下するという問題を解決するために、環境にやさしい難燃性断熱塗料及びその製造方法を提供する。 This application provides an environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint and a method for producing the same, in order to solve the problem that conventional flame-retardant heat-insulating paint is prone to cracking and falling off during use, reducing the stability of the paint when used.

第1の態様において、本願は環境にやさしい難燃性断熱塗料を提供し、以下の技術的解決手段を採用する。 In a first aspect, the present application provides an environmentally friendly flame-retardant heat insulating paint, which employs the following technical solutions:

環境にやさしい難燃性断熱塗料は以下の重量百分率の原料で製造される。
スチレンアクリルエマルジョン 8~15%
付着促進剤 10~18%
断熱剤 10~20%
難燃剤 20~30%
湿潤分散剤 2~5%
粘度調整剤 3~6%
他の助剤 4~9%
水 残量
The environmentally friendly, flame-retardant, heat-insulating paint is manufactured from the following weight percentages of raw materials:
Styrene acrylic emulsion 8-15%
Adhesion promoter 10-18%
Insulation: 10-20%
Flame retardant 20-30%
Wetting and dispersing agent: 2-5%
Viscosity modifier 3-6%
Other additives: 4-9%
Water remaining

上記技術的解決手段を採用することにより、スチレンアクリルエマルジョンは比較的高い耐温性、耐水性及び塗膜付着安定性を有し、付着促進剤と配合することができ、共存安定性に優れ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の付着性を向上させ、割れ及び脱落が発生しやすい状況を低減し、断熱剤は断熱及び保温の作用を有し、難燃剤は難燃の作用を有し、湿潤分散剤及び粘度調整剤の作用で、断熱剤及び難燃剤を体系に均一に分散させ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の難燃及び断熱の性能をさらに向上させ、また、大量の難燃剤を添加することにより、環境にやさしい難燃性断熱塗料が塗膜となった後、脱落及び割れが発生しやすいという問題を低減し、環境にやさしい難燃性断熱塗料の塗膜の付着安定性をさらに向上させ、本願にて製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は建物外壁に適用され、比較的高い環境へのやさしさ、難燃、断熱及び耐割れの性能を有し、火に当たると燃焼せず、比較的高い使用安定性を有し、建物の安全性を向上させる。 By adopting the above technical solution, the styrene acrylic emulsion has relatively high temperature resistance, water resistance and coating film adhesion stability, can be blended with an adhesion promoter, has excellent coexistence stability, improves the adhesion of the produced environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint, and reduces the situation where cracking and falling off are likely to occur. The heat-insulating agent has the function of insulation and heat retention, and the flame retardant has the function of flame retardancy. The heat-insulating agent and the flame retardant are uniformly dispersed in the system by the action of the wetting dispersant and viscosity modifier, further improving the flame retardant and heat insulation performance of the produced environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint. In addition, the problem that the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint is prone to falling off and cracking after it becomes a coating film due to the addition of a large amount of flame retardant is reduced, and the adhesion stability of the coating film of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint is further improved. The environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint produced in this application is applied to the exterior walls of buildings, has relatively high environmental friendliness, flame retardancy, heat insulation and crack resistance performance, does not burn when exposed to fire, has relatively high stability in use, and improves the safety of buildings.

好ましくは、前記付着促進剤は2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール及びシリカゾルで構成され、前記2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールと前記シリカゾルとの重量比は1:(12~14)である。 Preferably, the adhesion promoter is composed of 2-amino-2-methyl-1-propanol and silica sol, and the weight ratio of the 2-amino-2-methyl-1-propanol to the silica sol is 1:(12-14).

上記技術的解決手段を採用することにより、シリカゾルは接着力が強く、耐高温で、難燃であるという特徴を有し、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールはシリカゾルに対して比較的高い分散安定性を有し、好適な比率の2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールとシリカゾルを付着促進剤とすると、スチレンアクリルエマルジョンと比較的良好な相乗効果を生成することができ、均一な分散エマルジョン体系を形成し、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の建築用材料における付着安定性を向上させ、割れ及び脱落が発生するという問題を低減し、また、難燃及び断熱の効果を向上させる。 By adopting the above technical solution, silica sol has the characteristics of strong adhesion, high temperature resistance, and flame retardancy, and 2-amino-2-methyl-1-propanol has a relatively high dispersion stability relative to silica sol. When 2-amino-2-methyl-1-propanol and silica sol are used as adhesion promoters in a suitable ratio, a relatively good synergistic effect can be generated with styrene acrylic emulsion, forming a uniform dispersion emulsion system, improving the adhesion stability of the manufactured environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint in building materials, reducing the problems of cracking and falling off, and improving the effects of flame retardancy and heat insulation.

好ましくは、前記難燃剤は水酸化マグネシウム、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤で構成され、前記水酸化マグネシウムと、前記含水ケイ酸マグネシウムナノファイバーと、前記リン系難燃剤と、前記窒素系難燃剤との重量比は(3~4):1:(2~3):(0.5~1.5)である。 Preferably, the flame retardant is composed of magnesium hydroxide, hydrous magnesium silicate nanofibers, a phosphorus-based flame retardant, and a nitrogen-based flame retardant, and the weight ratio of the magnesium hydroxide, the hydrous magnesium silicate nanofibers, the phosphorus-based flame retardant, and the nitrogen-based flame retardant is (3-4):1:(2-3):(0.5-1.5).

上記技術的解決手段を採用することにより、上記難燃剤を配合すると、比較的良好な相乗効果を生成し、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の難燃性及び断熱性を向上させ、形成された塗膜の緻密性を向上させることができ、火に当たると燃焼せず、比較的高い低煙・難燃性を有する。 By adopting the above technical solution, when the above flame retardant is blended, a relatively good synergistic effect is generated, which improves the flame retardancy and heat insulation properties of the produced environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint, improves the density of the formed coating film, and does not burn when exposed to fire, and has relatively high low smoke and flame retardancy.

好ましくは、前記難燃剤は変性難燃剤であり、前記変性難燃剤は以下の重量部の原料で製造される。
水酸化マグネシウム 15~20部
含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー 5部
リン系難燃剤 10~15部
窒素系難燃剤 2.5~7.5部
アリルグリシジルエーテル 0.75~1.7部
γ-アミノプロピルトリエトキシシラン 0.21~0.75部
ポリエチレングリコールジオレイン酸エステル 0.21~0.56部
Preferably, the flame retardant is a modified flame retardant, and the modified flame retardant is made from the following parts by weight of raw materials:
Magnesium hydroxide 15-20 parts Hydrous magnesium silicate nanofiber 5 parts Phosphorus-based flame retardant 10-15 parts Nitrogen-based flame retardant 2.5-7.5 parts Allyl glycidyl ether 0.75-1.7 parts γ-aminopropyltriethoxysilane 0.21-0.75 parts Polyethylene glycol dioleate 0.21-0.56 parts

好ましくは、前記変性難燃剤は以下のステップで製造される。水酸化マグネシウム、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤を難燃剤の重量比率に従って撹拌装置に添加し、0.75~1.7部のアリルグリシジルエーテル、0.21~0.75部のγ-アミノプロピルトリエトキシシラン及び0.21~0.56部のポリエチレングリコールジオレイン酸エステルを添加し、温度が20~35℃の条件で30~60min撹拌し、変性難燃剤を製造する。 Preferably, the modified flame retardant is produced by the following steps: Add magnesium hydroxide, hydrous magnesium silicate nanofiber, phosphorus-based flame retardant and nitrogen-based flame retardant to a stirrer according to the weight ratio of the flame retardants, add 0.75 to 1.7 parts of allyl glycidyl ether, 0.21 to 0.75 parts of γ-aminopropyltriethoxysilane and 0.21 to 0.56 parts of polyethylene glycol dioleate, and stir for 30 to 60 minutes at a temperature of 20 to 35°C to produce the modified flame retardant.

上記技術的解決手段を採用することにより、環境にやさしい難燃性断熱塗料に使用される難燃剤の使用量が大きいため、湿潤分散剤及び粘度調整剤は難燃剤を分散させることができるが、一部の難燃剤が完全に分散しない状況が発生することがあり、塗膜の難燃安定性をも低下させ、塗膜が乾燥した後、一部の領域に付着が不安定な状況が発生し、そのため、難燃剤の体系における分散作用をさらに向上させるために、難燃剤を前処理する。 By adopting the above technical solution, the amount of flame retardant used in the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint is large, so although the wetting dispersant and viscosity modifier can disperse the flame retardant, some flame retardants may not be completely dispersed, which also reduces the flame retardant stability of the coating film, and after the coating film dries, some areas may have unstable adhesion. Therefore, in order to further improve the dispersion effect of the flame retardant in the system, the flame retardant is pretreated.

本願においてアリルグリシジルエーテル、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン及びポリエチレングリコールジオレイン酸エステルを用いて難燃剤に対して表面処理を行い、そのうち、アリルグリシジルエーテルは柔軟な親水エーテルセグメント及び疎水性エポキシ基、ビニルセグメントを有し、難燃剤はアリルグリシジルエーテルの作用で、シランカップリング剤と安定的にグラフトし、塗料における難燃剤の相溶性を向上させ、難燃剤をシランカップリング剤及びアリルグリシジルエーテルで形成された分子絡合構造に均一に分散させ、ポリエチレングリコールジオレイン酸エステルは好適な潤滑及び分散安定性を有し、難燃剤の分散均一性及び安定性をさらに向上させることができ、これにより製造された変性難燃剤は比較的高い分散性を有し、粘度調整剤及び湿潤分散剤と比較的良好な相乗効果を生成することができ、また、断熱剤の分散性を向上させ、これにより製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は比較的高い難燃、断熱及び付着安定性を有し、割れ及び脱落しにくい。 In the present application, allyl glycidyl ether, γ-aminopropyl triethoxysilane and polyethylene glycol dioleate are used to perform surface treatment on the flame retardant, among which allyl glycidyl ether has a flexible hydrophilic ether segment and a hydrophobic epoxy group and a vinyl segment, the flame retardant is stably grafted with the silane coupling agent by the action of allyl glycidyl ether, improving the compatibility of the flame retardant in the paint, and the flame retardant is uniformly dispersed in the molecular entanglement structure formed by the silane coupling agent and allyl glycidyl ether, the polyethylene glycol dioleate has suitable lubrication and dispersion stability, and can further improve the dispersion uniformity and stability of the flame retardant, the modified flame retardant thus manufactured has relatively high dispersibility, can generate a relatively good synergistic effect with the viscosity modifier and the wetting dispersant, and also improves the dispersibility of the heat insulating agent, and the environmentally friendly flame retardant heat insulating paint thus manufactured has relatively high flame retardancy, heat insulation and adhesion stability, and is not easily cracked or dropped off.

好ましくは、前記断熱剤はエアロゲル及び中空ガラスビーズで構成され、前記エアロゲルと前記中空ガラスビーズとの重量比は1:(6~8)である。 Preferably, the heat insulating agent is composed of aerogel and hollow glass beads, and the weight ratio of the aerogel to the hollow glass beads is 1:(6-8).

上記技術的解決手段を採用することにより、エアロゲルは比較的良好な断熱保温の作用を有し、しかしながら、エアロゲルを単独で使用して断熱剤とする場合、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料はコストが比較的高く、且つ塗膜の厚さが比較的厚いとき、割れの状況が発生しやすく、中空ガラスビーズは質量が軽く、熱伝導率が低く、圧縮強度が高いという作用を有し、エアロゲルと配合すると、塗膜の緻密性を向上させることができ、塗膜に割れが発生しやすいという問題を低減し、また、湿潤分散剤、粘度調整剤の共同作用で、難燃剤と均一に分散し、これにより製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は付着性及び耐割れ性能が比較的高い。 By adopting the above technical solution, aerogel has a relatively good heat insulation and heat retention effect. However, if aerogel is used alone as a heat insulation agent, the cost of the produced environmentally friendly flame-retardant heat insulation paint is relatively high, and when the coating film is relatively thick, it is prone to cracking. Hollow glass beads have the effects of being light in mass, low in thermal conductivity, and high in compressive strength. When mixed with aerogel, it can improve the density of the coating film, reducing the problem of the coating film being prone to cracking. In addition, the joint action of the wetting dispersant and viscosity modifier allows the flame retardant to be dispersed evenly, and the produced environmentally friendly flame-retardant heat insulation paint has relatively high adhesion and crack resistance.

好ましくは、前記湿潤分散剤は第四級アンモニウム塩湿潤分散剤及びノニオン湿潤分散剤で構成され、前記第四級アンモニウム塩湿潤分散剤と前記ノニオン湿潤分散剤との重量比は1:(3~5)である。 Preferably, the wetting and dispersing agent is composed of a quaternary ammonium salt wetting and dispersing agent and a nonionic wetting and dispersing agent, and the weight ratio of the quaternary ammonium salt wetting and dispersing agent to the nonionic wetting and dispersing agent is 1:(3-5).

上記技術的解決手段を採用することにより、第四級アンモニウム塩湿潤分散剤は断熱剤及び難燃剤に対して比較的高い吸着性能を有し、難燃剤、断熱剤といった充填材の分子間の間隔を大きくすることができ、凝集が発生する状況を低減し、ノニオン浸潤剤は比較的高い浸潤分散性を有し、難燃剤及び断熱剤の表面エネルギーをさらに低下させることができ、両者は比較的良好な相乗効果を生成し、難燃剤及び断熱剤の体系における分散性能をさらに向上させ、環境にやさしい難燃性断熱塗料の塗膜性能を向上させる。 By adopting the above technical solutions, the quaternary ammonium salt wetting and dispersing agent has a relatively high adsorption performance for heat insulating agents and flame retardants, and can increase the distance between the molecules of fillers such as flame retardants and heat insulating agents, reducing the occurrence of aggregation, while the nonionic wetting agent has a relatively high wetting and dispersing property, and can further reduce the surface energy of the flame retardants and heat insulating agents, creating a relatively good synergistic effect between the two, further improving the dispersion performance in the flame retardant and heat insulating agent system, and improving the coating performance of the environmentally friendly flame retardant heat insulating paint.

好ましくは、前記粘度調整剤はケイ酸マグネシウムリチウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウムのうちの1種又は組み合わせである。 Preferably, the viscosity modifier is one or a combination of magnesium lithium silicate and magnesium aluminum silicate.

上記技術的解決手段を採用することにより、上記粘度調整剤は比較的高い耐イオン性を有し、水に溶解すると一定の粘度を有する分散系を形成することができ、難燃剤、断熱剤、付着促進剤及びスチレンアクリルエマルジョンと均一な分散及び懸濁を行うことができ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の体系安定性を向上させ、さらに環境にやさしい難燃性断熱塗料の総合性能を向上させる。 By adopting the above technical solution, the viscosity modifier has relatively high ion resistance, and when dissolved in water, it can form a dispersion system with a certain viscosity, and can uniformly disperse and suspend with the flame retardant, heat insulating agent, adhesion promoter and styrene acrylic emulsion, thereby improving the system stability of the produced environmentally friendly flame-retardant heat insulating paint, and further improving the overall performance of the environmentally friendly flame-retardant heat insulating paint.

好ましくは、前記他の助剤は凍結防止剤、シリコーン撥水剤、防腐剤及び消泡剤で構成され、前記凍結防止剤と、前記シリコーン撥水剤と、前記防腐剤と、前記消泡剤との重量比は(0.8~1):1:(0.1~0.3):(0.2~0.4)である。 Preferably, the other auxiliary agents are composed of an antifreeze agent, a silicone water repellent agent, a preservative, and an antifoaming agent, and the weight ratio of the antifreeze agent, the silicone water repellent agent, the preservative, and the antifoaming agent is (0.8-1):1:(0.1-0.3):(0.2-0.4).

上記技術的解決手段を採用することにより、凍結防止剤は環境にやさしい難燃性断熱塗料の凍結防止性能を向上させ、脱落及び割れの状況を低減することができ、シリコーン撥水剤は環境にやさしい難燃性断熱塗料の耐水性を向上させ、耐久性を向上させることができ、消泡剤は環境にやさしい難燃性断熱塗料の塗膜安定性を向上させ、塗膜の不均一が発生する状況を低減することができ、防腐剤は環境にやさしい難燃性断熱塗料中の微生物含有量を低減し、塗膜にカビ及び変質が発生する状況を低減することができ、上記助剤は環境にやさしい難燃性断熱塗料中の不可欠な部分である。 By adopting the above technical solutions, the antifreeze agent can improve the antifreeze performance of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint and reduce the occurrence of falling off and cracking, the silicone water repellent agent can improve the water resistance and durability of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint, the defoamer can improve the coating film stability of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint and reduce the occurrence of uneven coating, the preservative can reduce the microbial content in the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint and reduce the occurrence of mold and deterioration in the coating, and the above auxiliary agents are an essential part of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint.

第2の態様において、本願は環境にやさしい難燃性断熱塗料の製造方法を提供し、以下の技術的解決手段を採用する。 In a second aspect, the present application provides a method for producing an environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint, which employs the following technical solutions:

環境にやさしい難燃性断熱塗料の製造方法は
粘度調整剤を水に添加し、均一に撹拌し、混合液を調製するステップS1と、
付着促進剤及び湿潤分散剤を混合液に添加し、均一に撹拌し、分散液を調製するステップS2と、
難燃剤を分散液に添加し、均一に撹拌し、難燃性分散液を調製するステップS3と、
スチレンアクリルエマルジョン、断熱剤及び他の助剤を難燃性分散液に添加し、均一に撹拌し、環境にやさしい難燃性断熱塗料を製造するステップS4と、を含む。
The method for producing an environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint includes steps S1 of adding a viscosity modifier to water and uniformly stirring the mixture to prepare a mixed solution;
Step S2 of adding an adhesion promoter and a wetting and dispersing agent to the mixture and stirring uniformly to prepare a dispersion;
Step S3 of adding a flame retardant to the dispersion and stirring uniformly to prepare a flame retardant dispersion;
and step S4 of adding styrene-acrylic emulsion, heat insulating agent and other auxiliary agents to the flame-retardant dispersion and stirring uniformly to produce an environmentally friendly flame-retardant heat insulating paint.

上記技術的解決手段を採用することにより、まず粘度調整剤を水に溶解し、一定の粘度を有する混合液を形成し、続いて付着促進剤及び湿潤分散剤を混合液に添加し、比較的高い分散、湿潤及び懸濁安定性を有する分散液を調製し、続いて難燃剤を分散液に添加し、難燃剤を安定的に分散させ、均一に分散した難燃性分散液を形成し、難燃剤、湿潤分散剤及び粘度調整剤の共同作用で、スチレンアクリルエマルジョン、断熱剤及び他の助剤を添加し、スチレンアクリルエマルジョン、断熱剤及び他の助剤を均一に分散させ、これにより体系が均一に分散し、性能が安定的な環境にやさしい難燃性断熱塗料を製造する。 By adopting the above technical solution, the viscosity modifier is first dissolved in water to form a mixture with a certain viscosity, then the adhesion promoter and the wetting and dispersing agent are added to the mixture to prepare a dispersion with relatively high dispersion, wetting and suspension stability, then the flame retardant is added to the dispersion to stably disperse the flame retardant and form a uniformly dispersed flame retardant dispersion, and the styrene acrylic emulsion, heat insulating agent and other auxiliary agents are added through the joint action of the flame retardant, wetting and dispersing agent and the viscosity modifier to uniformly disperse the styrene acrylic emulsion, heat insulating agent and other auxiliary agents, thus producing an environmentally friendly flame retardant heat insulating paint with a uniformly dispersed system and stable performance.

好ましくは、前記ステップS3における撹拌速度は800~1500r/minであり、撹拌時間は20~40minであり、前記ステップS4における撹拌速度は200~600r/minであり、撹拌時間は40~90minである。 Preferably, the stirring speed in step S3 is 800 to 1500 r/min and the stirring time is 20 to 40 min, and the stirring speed in step S4 is 200 to 600 r/min and the stirring time is 40 to 90 min.

上記技術的解決手段を採用することにより、高速撹拌の状態で、難燃剤を安定的に分散させ、続いて低速撹拌の状態で、スチレンアクリルエマルジョン、断熱剤を難燃性分散液系に均一に分散可能にし、撹拌速度及び撹拌時間を好適に制御すると体系が均一に分散する環境にやさしい難燃性断熱塗料を製造しやすい。 By adopting the above technical solution, the flame retardant can be stably dispersed under high-speed stirring, and then the styrene-acrylic emulsion and heat insulating agent can be uniformly dispersed in the flame-retardant dispersion system under low-speed stirring. By appropriately controlling the stirring speed and stirring time, it is easy to produce an environmentally friendly flame-retardant heat insulating paint in which the system is uniformly dispersed.

以上説明したように、本願は以下の少なくとも1つの有益な効果を実現することができる。 As described above, the present application can achieve at least one of the following beneficial effects:

1、本願の環境にやさしい難燃性断熱塗料は、スチレンアクリルエマルジョン及び付着促進剤で配合し、粘度調整剤及び湿潤分散剤の共同作用で、難燃剤及び断熱剤を均一に分散させ、これにより製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は比較的高い環境へのやさしさ、難燃性及び断熱性能を有し、塗膜の付着安定性が高く、割れ及び脱落の状況が発生しにくく、建物外壁に適用され、使用安定性が高い。 1. The environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint of the present application is formulated with a styrene-acrylic emulsion and an adhesion promoter, and the flame retardant and heat-insulating agent are uniformly dispersed through the joint action of a viscosity modifier and a wetting and dispersing agent. The environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint produced in this way has relatively high environmental friendliness, flame retardancy and heat-insulating performance, high adhesion stability of the coating film, and is less likely to crack or fall off. It is suitable for use on the exterior walls of buildings and has high stability in use.

2、アリルグリシジルエーテル、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン及びポリエチレングリコールジオレイン酸エステルを用いて難燃剤を前処理することにより、調製された変性難燃剤は、体系に均一で安定的に分散でき、粘度調整剤及び湿潤分散剤と比較的良好な相乗効果を生成し、断熱剤の分散均一性を向上させ、これにより製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は総合性能が高い。 2. By pretreating the flame retardant with allyl glycidyl ether, gamma-aminopropyl triethoxysilane and polyethylene glycol dioleate, the modified flame retardant prepared can be uniformly and stably dispersed in the system, and produces a relatively good synergistic effect with the viscosity modifier and the wetting and dispersing agent, improving the uniform dispersion of the heat insulating agent, and the environmentally friendly flame retardant heat insulating paint produced in this way has high overall performance.

3、第四級アンモニウム塩湿潤分散剤及びノニオン湿潤分散剤を湿潤分散剤とし、ケイ酸マグネシウムリチウム/ケイ酸マグネシウムアルミニウムを粘度調整剤とすることにより、変性難燃剤と比較的良好な相乗効果を生成することができ、変性難燃剤及び断熱剤の分散安定性をさらに向上させ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の性能をさらに向上させる。 3. By using a quaternary ammonium salt wetting dispersant and a nonionic wetting dispersant as wetting dispersants and lithium magnesium silicate/aluminum magnesium silicate as viscosity modifiers, a relatively good synergistic effect with the modified flame retardant can be generated, which further improves the dispersion stability of the modified flame retardant and the heat insulating agent, and further improves the performance of the produced environmentally friendly flame-retardant heat insulating coating.

4、本願の製造方法は簡単で操作しやすく、まず粘度調整剤、付着促進剤及び湿潤分散剤を水に添加して分散させ、続いて難燃剤を添加して分散させ、最後にスチレンアクリルエマルジョン、断熱剤及び他の助剤を添加して分散させ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は体系が安定的であり、塗膜性能に優れる。 4. The manufacturing method of the present application is simple and easy to operate. First, the viscosity modifier, adhesion promoter and wetting and dispersing agent are added to water and dispersed, then the flame retardant is added and dispersed, and finally the styrene acrylic emulsion, heat insulating agent and other auxiliary agents are added and dispersed. The resulting environmentally friendly flame retardant heat insulating paint has a stable system and excellent coating film performance.

以下、実施例に合わせて、本願をさらに詳しく説明する。 The present application will be explained in more detail below with reference to the examples.

以下は本願の一部の原料の由来及び仕様であり、本願の製造例及び実施例における原料はいずれも市販により取得することができ、本願に使用される原料は以下に開示された具体的な型番及びメーカーを含むがそれらに限定されず、同じ仕様パラメータ及び性能を有する原料はいずれも使用することができる。 The following are the origins and specifications of some of the raw materials used in this application. All of the raw materials used in the manufacturing examples and working examples of this application can be obtained commercially. The raw materials used in this application include, but are not limited to, the specific model numbers and manufacturers disclosed below, and any raw materials having the same specification parameters and performance can be used.

1、スチレンアクリルエマルジョン:BATF837A、スチレン/アクリル酸エステル共重合体エマルジョン、質量固形分含有量49%、粘度250~2250cps/25℃、
2、シリカゾル:BESNEW、乳白色半透明、pH=8-9、質量固形分含有量32±2%、粒径5~20nm、
3、水酸化マグネシウム:325メッシュ、
4、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー:浙江砥石、内径10~20nm、外径40~70nm、長さ200~1000nm、比表面積800~900m/g、
5、リン系難燃剤:東莞市宏泰基、マイクロカプセル化赤リン難燃剤、D100≦20μm、D50≦6μm、赤リン含有量>80%、
6、窒素系難燃剤:メラミンシアヌレート、CAS番号:37640-57-6、メラミンシアヌレート含有量>99.5%、粒径≦3μm、
7、ポリエチレングリコールジオレート:ポリエチレングリコール600ジオレイン酸エステル、酸価(mgKOH/g):≦10、含有量:≧99%、HLB値:10~11、ケン化価(mgKOH/g):85~105、
8、エアロゲル:安微科昂ナノテクノロジーKNF-Gシリカエアロゲル分散ペースト、熱伝導率0.017~0.023W/(m・K)、密度0.40~0.60g/cm、固形分含有量10~30%、
9、中空ガラスビーズ:鄭州Hollowlite、中空ガラスビーズHS60、平均粒径16μm。
(変性難燃剤の製造例)
1. Styrene acrylic emulsion: BATF837A, styrene/acrylic acid ester copolymer emulsion, mass solid content 49%, viscosity 250-2250 cps/25°C;
2. Silica sol: BESNEW, milky white translucent, pH=8-9, mass solid content 32±2%, particle size 5-20 nm;
3. Magnesium hydroxide: 325 mesh,
4. Hydrous magnesium silicate nanofiber: Zhejiang Grindstone, inner diameter 10-20 nm, outer diameter 40-70 nm, length 200-1000 nm, specific surface area 800-900 m 2 /g;
5. Phosphorus-based flame retardant: Hong Taiji, Dongguan City, microencapsulated red phosphorus flame retardant, D100≦20μm, D50≦6μm, red phosphorus content>80%;
6. Nitrogen-based flame retardant: melamine cyanurate, CAS number: 37640-57-6, melamine cyanurate content >99.5%, particle size ≦3 μm,
7. Polyethylene glycol dioleate: polyethylene glycol 600 dioleate, acid value (mg KOH/g): ≦10, content: ≧99%, HLB value: 10-11, saponification value (mg KOH/g): 85-105,
8. Aerogel: Anhui Techno Nanotechnology KNF-G silica aerogel dispersion paste, thermal conductivity 0.017-0.023 W/(m·K), density 0.40-0.60 g/cm 3 , solid content 10-30%;
9. Hollow glass beads: Zhengzhou Hollowlite, hollow glass beads HS60, average particle size 16 μm.
(Example of manufacturing modified flame retardant)

製造例1
製造例は以下のステップで製造される変性難燃剤を開示する。
1.5kgの水酸化マグネシウム、0.5kgの含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー、1kgのリン系難燃剤及び0.75kgの窒素系難燃剤を難燃剤の重量比率に従って撹拌機に添加し、0.075kgのアリルグリシジルエーテル、0.075kgのγ-アミノプロピルトリエトキシシラン及び0.056kgのポリエチレングリコールジオレイン酸エステルを添加し、温度が20℃の条件で30min撹拌し、変性難燃剤を製造した。
Production Example 1
The preparation example discloses a modified flame retardant prepared by the following steps.
1.5 kg of magnesium hydroxide, 0.5 kg of hydrous magnesium silicate nanofiber, 1 kg of phosphorus-based flame retardant and 0.75 kg of nitrogen-based flame retardant were added to a stirrer according to the weight ratio of the flame retardants, and 0.075 kg of allyl glycidyl ether, 0.075 kg of γ-aminopropyltriethoxysilane and 0.056 kg of polyethylene glycol dioleate were added and stirred at a temperature of 20°C for 30 minutes to produce a modified flame retardant.

製造例2~3
製造例2~3と製造例1との相違点は、原料使用量及び製造条件が異なることであり、具体的には下記表1を参照する。
Production Examples 2 to 3
The differences between Production Examples 2 and 3 and Production Example 1 are in the amounts of raw materials used and the production conditions. See Table 1 below for details.

表1 製造例1~3の原料使用量及び製造条件の表
Table 1. Raw material amounts and manufacturing conditions for Manufacturing Examples 1 to 3

製造比較例1
製造比較例1は、製造例1とは異なり、アリルグリシジルエーテルを等量のγ-アミノプロピルトリエトキシシランに切り替え、それ以外は製造例1と同様である。
Comparative Production Example 1
Comparative Production Example 1 is different from Example 1 in that allyl glycidyl ether is replaced with an equal amount of γ-aminopropyltriethoxysilane, and otherwise the same as Example 1.

製造比較例2
製造比較例2は、製造例1とは異なり、ポリエチレングリコールジオレイン酸エステルを等量のγ-アミノプロピルトリエトキシシランに切り替え、それ以外は製造例1と同様である。
(実施例)
Comparative Production Example 2
Comparative Production Example 2 is different from Example 1 in that the polyethylene glycol dioleate is replaced with an equal amount of γ-aminopropyltriethoxysilane, and otherwise the same as Example 1.
(Example)

実施例1
実施例1は以下のステップで製造される環境にやさしい難燃性断熱塗料を開示する。
S1において、0.3kgのメチルヒドロキシエチルセルロースを粘度調整剤として2kgの水に添加し、撹拌速度が300r/minの条件で20min撹拌し、混合液を調製し、
S2において、付着促進剤としての1.8kgのシリカゾル及び0.2kgのノニオン湿潤分散剤を混合液に添加し、撹拌速度が200r/minの条件で10min撹拌し、分散液を調製し、
S3において、1.5kgの水酸化マグネシウム及び0.5kgのリン系難燃剤を難燃剤として分散液に添加し、撹拌速度が800r/minの条件で20min撹拌し、難燃性分散液を調製し、
S4において、0.8kgのスチレンアクリルエマルジョンと、断熱剤としての0.286kgのエアロゲル及び1.714kgの中空ガラスビーズと、他の助剤としての0.342kgの凍結防止剤、0.429kgのシリコーン撥水剤、0.043kgの防腐剤及び0.086kgの消泡剤とを難燃性分散液に添加し、撹拌速度が200r/minの条件で40min撹拌し、環境にやさしい難燃性断熱塗料を製造し、
本実施例におけるノニオン湿潤分散剤はテゴTEGO 740Wであり、凍結防止剤はエチレングリコールであり、シリコーン撥水剤はワッカーBS 206であり、防腐剤はメチルイソチアゾリンケトン、MIT-50であり、消泡剤はエレメンティスDAPRO DF 7010消泡剤である。
Example 1
Example 1 discloses an environmentally friendly fire-retardant heat insulating coating material which is prepared by the following steps:
In S1, 0.3 kg of methylhydroxyethyl cellulose was added as a viscosity modifier to 2 kg of water, and the mixture was stirred for 20 minutes at a stirring speed of 300 r/min to prepare a mixed liquid.
In S2, 1.8 kg of silica sol as an adhesion promoter and 0.2 kg of a nonionic wetting and dispersing agent were added to the mixture, and the mixture was stirred for 10 minutes at a stirring speed of 200 r/min to prepare a dispersion.
In S3, 1.5 kg of magnesium hydroxide and 0.5 kg of a phosphorus-based flame retardant are added to the dispersion as a flame retardant, and the dispersion is stirred for 20 minutes at a stirring speed of 800 r/min to prepare a flame-retardant dispersion;
In S4, 0.8 kg of styrene acrylic emulsion, 0.286 kg of aerogel and 1.714 kg of hollow glass beads as heat insulating agents, 0.342 kg of antifreeze agent as other auxiliary agents, 0.429 kg of silicone water repellent, 0.043 kg of preservative and 0.086 kg of defoamer are added to the flame retardant dispersion, and the mixture is stirred for 40 minutes at a stirring speed of 200 r/min to produce an environmentally friendly flame retardant heat insulating paint;
The nonionic wetting and dispersing agent in this example is Tego TEGO 740W, the antifreeze agent is ethylene glycol, the silicone water repellent is Wacker BS 206, the preservative is methylisothiazoline ketone, MIT-50, and the defoamer is Elementis DAPRO DF 7010 defoamer.

実施例2~3
実施例2~3と実施例1との相違点は、原料使用量及び製造条件が異なることであり、具体的には下記表2を参照する。
Examples 2 to 3
The differences between Examples 2 and 3 and Example 1 are the amounts of raw materials used and the production conditions. See Table 2 below for details.

表2 実施例1~3の原料使用量及び製造条件の表
Table 2: Raw material amounts and manufacturing conditions for Examples 1 to 3

実施例4
実施例4と実施例1との相違点は難燃剤が異なることであり、実施例4における難燃剤は水酸化マグネシウム、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤で構成され、水酸化マグネシウムの使用量は0.923kgであり、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバーの使用量は0.308kgであり、リン系難燃剤の使用量は0.615kgであり、窒素系難燃剤の使用量は0.154kgであり、それ以外は実施例1と同様である。
Example 4
The difference between Example 4 and Example 1 is that the flame retardant is different. The flame retardant in Example 4 is composed of magnesium hydroxide, hydrous magnesium silicate nanofiber, a phosphorus-based flame retardant, and a nitrogen-based flame retardant. The amount of magnesium hydroxide used is 0.923 kg, the amount of hydrous magnesium silicate nanofiber used is 0.308 kg, the amount of phosphorus-based flame retardant used is 0.615 kg, and the amount of nitrogen-based flame retardant used is 0.154 kg. The rest is the same as Example 1.

実施例5
実施例5と実施例4との相違点は、難燃剤の比率が異なることであり、実施例5における難燃剤は水酸化マグネシウム、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤で構成され、水酸化マグネシウムの使用量は0.842kgであり、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバーの使用量は0.21kgであり、リン系難燃剤の使用量は0.632kgであり、窒素系難燃剤の使用量は0.316kgであり、それ以外は実施例4と同様である。
Example 5
The difference between Example 5 and Example 4 is the ratio of the flame retardant. The flame retardant in Example 5 is composed of magnesium hydroxide, hydrous magnesium silicate nanofiber, phosphorus-based flame retardant and nitrogen-based flame retardant. The amount of magnesium hydroxide used is 0.842 kg, the amount of hydrous magnesium silicate nanofiber used is 0.21 kg, the amount of phosphorus-based flame retardant used is 0.632 kg, and the amount of nitrogen-based flame retardant used is 0.316 kg. The rest is the same as Example 4.

実施例6
実施例6と実施例4との相違点は付着促進剤が異なることであり、実施例6における付着促進剤は2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール及びシリカゾルで構成され、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの使用量は0.138kgであり、シリカゾルの使用量は1.662kgであり、それ以外は実施例4と同様である。
Example 6
The difference between Example 6 and Example 4 is that the adhesion promoter is different. The adhesion promoter in Example 6 is composed of 2-amino-2-methyl-1-propanol and silica sol, the amount of 2-amino-2-methyl-1-propanol used is 0.138 kg, and the amount of silica sol used is 1.662 kg. The rest is the same as in Example 4.

実施例7
実施例7と実施例6との相違点は付着促進剤の比率が異なることであり、実施例7における付着促進剤は2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール及びシリカゾルで構成され、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの使用量は0.12kgであり、シリカゾルの使用量は1.68kgであり、それ以外は実施例6と同様である。
Example 7
The difference between Example 7 and Example 6 is the ratio of the adhesion promoter. The adhesion promoter in Example 7 is composed of 2-amino-2-methyl-1-propanol and silica sol, the amount of 2-amino-2-methyl-1-propanol used is 0.12 kg, and the amount of silica sol used is 1.68 kg. The rest is the same as in Example 6.

実施例8
実施例8と実施例7との相違点は湿潤分散剤が異なることであり、実施例8における湿潤分散剤は第四級アンモニウム塩湿潤分散剤及びノニオン湿潤分散剤で構成され、第四級アンモニウム塩湿潤分散剤の使用量は0.05kgであり、ノニオン湿潤分散剤の使用量は0.15kgであり、第四級アンモニウム塩湿潤分散剤はクラリアントXW330であり、それ以外は実施例7と同様である。
Example 8
The difference between Example 8 and Example 7 is that the wetting dispersant is different. The wetting dispersant in Example 8 is composed of a quaternary ammonium salt wetting dispersant and a nonionic wetting dispersant. The amount of the quaternary ammonium salt wetting dispersant used is 0.05 kg, the amount of the nonionic wetting dispersant used is 0.15 kg, and the quaternary ammonium salt wetting dispersant is Clariant XW330. The rest is the same as in Example 7.

実施例9
実施例9と実施例8との相違点は湿潤分散剤の比率が異なることであり、実施例9における湿潤分散剤は第四級アンモニウム塩湿潤分散剤及びノニオン湿潤分散剤で構成され、第四級アンモニウム塩湿潤分散剤の使用量は0.033kgであり、ノニオン湿潤分散剤の使用量は0.167kgであり、それ以外は実施例8と同様である。
Example 9
The difference between Example 9 and Example 8 is the ratio of wetting dispersants. The wetting dispersant in Example 9 is composed of a quaternary ammonium salt wetting dispersant and a nonionic wetting dispersant. The amount of quaternary ammonium salt wetting dispersant used is 0.033 kg, and the amount of nonionic wetting dispersant used is 0.167 kg. The rest is the same as Example 8.

実施例10
実施例10と実施例8との相違点は粘度調整剤が異なることであり、実施例10における粘度調整剤はケイ酸マグネシウムリチウムであり、ケイ酸マグネシウムリチウムの仕様は325メッシュであり、5%粘度は2000~2200mPa・s/25℃であり、それ以外は実施例8と同様である。
Example 10
The difference between Example 10 and Example 8 is that the viscosity modifier is different. The viscosity modifier in Example 10 is lithium magnesium silicate, and the specifications of the lithium magnesium silicate are 325 mesh and 5% viscosity is 2000 to 2200 mPa·s/25° C., and the rest is the same as Example 8.

実施例11~15
実施例11~15と実施例10との相違点は難燃剤の由来が異なることであり、具体的には下記表3を参照する。
Examples 11 to 15
The difference between Examples 11 to 15 and Example 10 is that the origin of the flame retardant is different. For details, see Table 3 below.

表3 実施例11~15の難燃剤の由来の表
(比較例)
Table 3: Origin of the flame retardants in Examples 11 to 15
Comparative Example

比較例1
比較例1は、実施例10とは異なり、付着促進剤を等量のスチレンアクリルエマルジョンに切り替え、それ以外は実施例10と同様である。
Comparative Example 1
Comparative Example 1 differs from Example 10 in that the adhesion promoter was replaced with an equal amount of styrene acrylic emulsion, but otherwise is similar to Example 10.

比較例2
比較例2は、実施例10とは異なり、粘度調整剤の使用量が0.05kgであり、分散湿潤剤の使用量が0.45kgであり、それ以外は実施例10と同様である。
Comparative Example 2
Comparative Example 2 is different from Example 10 in that the amount of viscosity modifier used is 0.05 kg, and the amount of dispersing and wetting agent used is 0.45 kg, but otherwise is the same as Example 10.

比較例3
比較例3は、実施例10とは異なり、粘度調整剤の使用量が0.45kgであり、分散湿潤剤の使用量が0.05kgであり、それ以外は実施例10と同様である。
Comparative Example 3
Comparative Example 3 is different from Example 10 in that the amount of viscosity modifier used is 0.45 kg, and the amount of dispersing wetting agent used is 0.05 kg, but otherwise is similar to Example 10.

性能検査試験
以下、実施例1~15及び比較例1~3で製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料に対して性能試験を行う。
Performance Test Hereinafter, the environmentally friendly flame-retardant heat insulating coating materials prepared in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3 are subjected to performance tests.

(1)難燃性試験:
GB/T 25261-2018『建築用反射断熱塗料』における6.3.3.3断熱における塗装試験板の製造方法を参照して試験板を製造し、続いて点火燃焼試験を行い、時間を30sとし、火が発生するか否かを観察し、GB/T 8627-2007『建築材料燃焼又は分解の煙密度試験方法』を参照して煙密度(SDR、単位:%)を試験し、試験データを試験し記録した。
(1) Flame retardancy test:
The test plate was manufactured according to the method for manufacturing the coating test plate in 6.3.3.3 Thermal insulation in GB/T 25261-2018 "Reflective heat insulating coating for architecture", and then an ignition combustion test was carried out for 30 seconds to observe whether a fire occurred or not, and the smoke density (SDR, unit: %) was tested according to GB/T 8627-2007 "Test method for smoke density of combustion or decomposition of building materials", and the test data was tested and recorded.

(2)熱伝導試験:
GB/T 25261-2018『建築用反射断熱塗料』における試験方法を参照し、熱伝導率(単位:W/(m・K))を試験し記録した。
(2) Thermal conductivity test:
The thermal conductivity (unit: W/(m·K)) was tested and recorded with reference to the test method in GB/T 25261-2018 "Reflective and Insulating Paint for Architecture."

(3)付着試験:
GB/T 25261-2018『建築用反射断熱塗料』における試験方法を参照し、接着強度(単位:MPa)を試験し記録した。
(3) Adhesion test:
The adhesive strength (unit: MPa) was tested and recorded with reference to the test method in GB/T 25261-2018 "Reflective and Insulating Paint for Architecture."

(4)耐割れ性試験:
GB/T 25261-2018『建築用反射断熱塗料』における試験方法を参照し、環境にやさしい難燃性断熱塗料が塗布された試験板を常温で24h放置し、割れがあるか否かを観察し、割れ状況を試験し記録し、割れがなければ、「正常」と記し、
その後、JG/T 25-2017の規定に従って、合計3回循環し、循環条件は、25℃の水に18h浸漬し、-20℃で3h冷凍し、50℃で3hベークすることであり、3回循環し試験した後、室温に戻し、白亜化、割れ、気泡及び剥離があるか否かを観察し、GB/T 1766-2008『着色塗料及びワニスコート層劣化の評価』に従って評価し記録した。
(4) Crack resistance test:
Refer to the test method in GB/T 25261-2018 "Reflective heat insulating paint for architecture", leave the test plate coated with environmentally friendly flame retardant heat insulating paint at room temperature for 24 hours, observe whether there are cracks, test and record the cracking situation, if there are no cracks, mark "normal",
Then, in accordance with the provisions of JG/T 25-2017, the specimens were cycled a total of three times, the cycle conditions being immersed in water at 25°C for 18 hours, frozen at -20°C for 3 hours, and baked at 50°C for 3 hours. After the three cycles and tests, the specimens were returned to room temperature and observed for chalking, cracks, bubbles, and peeling, which were evaluated and recorded in accordance with GB/T 1766-2008 "Evaluation of deterioration of pigmented paint and varnish coating layers."

以下は実施例1~15及び比較例1~3で製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の性能試験データであり、具体的には下記表4を参照する。 The following are performance test data for the environmentally friendly flame-retardant heat insulating paints produced in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3. For details, see Table 4 below.

表4 実施例1~15及び比較例1~3の性能試験データの表
Table 4: Performance test data for Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3

実施例1~3及び実施例4~5に合わせ、表4に合わせて分かるように、好適な比率の難燃剤を用いると、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の難燃性及び断熱性能を好適に向上させることができ、また、塗膜の接着強度及び塗膜の初期割れ状況を好適に向上させることができる。 As can be seen from Examples 1 to 3 and Examples 4 to 5, as well as Table 4, the use of a suitable ratio of flame retardant can favorably improve the flame retardancy and heat insulating performance of the produced environmentally friendly flame retardant heat insulating paint, and can also favorably improve the adhesive strength of the coating film and the initial cracking condition of the coating film.

実施例4~5及び実施例6~7、比較例1に合わせ、表4に合わせて分かるように、本願の好適な比率の付着促進剤を用いると、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の難燃性及び断熱性能を好適に向上させることができ、また、塗膜の接着強度及び塗膜の初期割れ状況を好適に向上させることができ、塗膜が耐温性試験を経た後の耐割れ性能も向上し、比較例1において付着促進剤を等量のスチレンアクリルエマルジョンに切り替えて製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料は難燃性、断熱性能及び接着強度が顕著に低下し、耐割れ性能も顕著に低下することから、付着促進剤はスチレンアクリルエマルジョンと比較的良好な相乗効果を生成することができ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の総合性能を向上させることが示される。 As can be seen from Examples 4-5, Examples 6-7, Comparative Example 1, and Table 4, the use of the adhesion promoter in a suitable ratio according to the present application can favorably improve the flame retardancy and heat insulating performance of the produced environmentally friendly flame retardant heat insulating paint, and can also favorably improve the adhesive strength and initial cracking condition of the paint film, and improve the crack resistance of the paint film after the temperature resistance test. In Comparative Example 1, the environmentally friendly flame retardant heat insulating paint produced by replacing the adhesion promoter with an equal amount of styrene acrylic emulsion has significantly reduced flame retardancy, heat insulating performance, and adhesive strength, and also significantly reduced crack resistance, which indicates that the adhesion promoter can generate a relatively good synergistic effect with the styrene acrylic emulsion, improving the overall performance of the produced environmentally friendly flame retardant heat insulating paint.

実施例6~7及び実施例8~10、比較例2~3に合わせ、表4に合わせて分かるように、本願の好適な使用量比の湿潤分散剤及び粘度調整剤を用いると、難燃剤及び断熱剤の体系における分散均一性を好適に向上させることができ、製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の性能が向上し、比較例2において粘度調整剤の使用量を低減し、比較例3において湿潤分散剤の使用量を低減して製造された環境にやさしい難燃性断熱塗料の総合性能はいずれも低下する。 As can be seen from Examples 6-7, Examples 8-10, Comparative Examples 2-3, and Table 4, the use of the wetting dispersant and viscosity modifier in the preferred usage ratio of the present application can favorably improve the dispersion uniformity in the flame retardant and heat insulating agent system, and the performance of the produced environmentally friendly flame retardant heat insulating paint is improved, while the overall performance of the environmentally friendly flame retardant heat insulating paint produced by reducing the usage amount of the viscosity modifier in Comparative Example 2 and by reducing the usage amount of the wetting dispersant in Comparative Example 3 is both reduced.

実施例10及び実施例11~15に合わせ、表4に合わせて分かるように、難燃剤を変性させると、環境にやさしい難燃性断熱塗料の難燃性能、熱伝導率及び接着強度をさらに向上させることができる。 As can be seen from Example 10 and Examples 11 to 15, as well as Table 4, modifying the flame retardant can further improve the flame retardant performance, thermal conductivity, and adhesive strength of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint.

本具体的な実施例は本願を説明するためのものに過ぎず、本願を限定するものではなく、当業者が本明細書を読んだ後に、必要に応じて本実施例に対して創造的な寄与をしない補正を行うことはできるが、本願の特許請求の範囲内にあれば、いずれも特許法に保護される。 These specific examples are merely for the purpose of illustrating the present application and are not intended to limit the present application. After reading this specification, a person skilled in the art may, if necessary, make amendments to the present examples that do not make a creative contribution to the present application, but any amendments that fall within the scope of the claims of the present application are protected by the Patent Law.

Claims (3)

水中に重量百分率
スチレンアクリルエマルジョン 8~15%
付着促進剤 10~18%
断熱剤 10~20%
難燃剤 20~30%
湿潤分散剤 2~5%
粘度調整剤 3~6%
他の助剤 4~9%
が混合された難燃性断熱塗料であって
前記スチレンアクリルエマルジョンは、固形分含有量が49%であり、
前記付着促進剤は、固形分含有量が32±2%のシリカゾルであり、又は前記付着促進剤は、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール及び前記シリカゾルで構成され、前記2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールと前記シリカゾルとの重量比は1:(12~14)であり、
前記断熱剤は、エアロゲル及び中空ガラスビーズで構成され、前記エアロゲルと前記中空ガラスビーズとの重量比は1:(6~8)であり、前記エアロゲルの固形分含有量は、10~30%であり、
前記難燃剤は、水酸化マグネシウム及びリン系難燃剤で構成され、水酸化マグネシウムとリン系難燃剤との重量比は1.5:0.5~1:1.5であり、又は前記難燃剤は、水酸化マグネシウム、含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー、リン系難燃剤及び窒素系難燃剤で構成され、前記水酸化マグネシウムと、前記含水ケイ酸マグネシウムナノファイバーと、前記リン系難燃剤と、前記窒素系難燃剤との重量比は(3~4):1:(2~3):(0.5~1.5)であり、又は、前記難燃剤は変性難燃剤であり、前記変性難燃剤は重量部で
水酸化マグネシウム 15~20部
含水ケイ酸マグネシウムナノファイバー 5部
リン系難燃剤 10~15部
窒素系難燃剤 2.5~7.5部
アリルグリシジルエーテル 0.75~1.7部
γ-アミノプロピルトリエトキシシラン 0.21~0.75部
ポリエチレングリコールジオレイン酸エステル 0.21~0.56部
で構成され、
前記湿潤分散剤は、ノニオン湿潤分散剤であり、又は前記湿潤分散剤は、第四級アンモニウム塩湿潤分散剤及びノニオン湿潤分散剤で構成され、前記第四級アンモニウム塩湿潤分散剤と前記ノニオン湿潤分散剤との重量比は1:(3~5)であり、
前記粘度調整剤は、メチルヒドロキシエチルセルロース又はケイ酸マグネシウムリチウムであり、
前記他の助剤は、凍結防止剤、シリコーン撥水剤、防腐剤及び消泡剤で構成され、前記凍結防止剤と、前記シリコーン撥水剤と、前記防腐剤と、前記消泡剤との重量比は(0.8~1):1:(0.1~0.3):(0.2~0.4)である
ことを特徴とする環境にやさしい難燃性断熱塗料。
in water by weight percentage
Styrene acrylic emulsion 8-15%
Adhesion promoter 10-18%
Insulation: 10-20%
Flame retardant 20-30%
Wetting and dispersing agent: 2-5%
Viscosity modifier 3-6%
Other additives: 4-9%
A flame-retardant heat-insulating paint containing
The styrene acrylic emulsion has a solids content of 49%;
the adhesion promoter is a silica sol having a solid content of 32±2%, or the adhesion promoter is composed of 2-amino-2-methyl-1-propanol and the silica sol, and the weight ratio of the 2-amino-2-methyl-1-propanol to the silica sol is 1:(12-14);
The heat insulating agent is composed of aerogel and hollow glass beads, the weight ratio of the aerogel to the hollow glass beads is 1:(6-8), and the solid content of the aerogel is 10-30%;
The flame retardant is composed of magnesium hydroxide and a phosphorus-based flame retardant, and the weight ratio of the magnesium hydroxide to the phosphorus-based flame retardant is 1.5:0.5 to 1:1.5; or the flame retardant is composed of magnesium hydroxide, hydrous magnesium silicate nanofibers, a phosphorus-based flame retardant, and a nitrogen-based flame retardant, and the weight ratio of the magnesium hydroxide to the hydrous magnesium silicate nanofibers to the phosphorus-based flame retardant to the nitrogen-based flame retardant is (3 to 4):1:(2 to 3):(0.5 to 1.5); or the flame retardant is a modified flame retardant, and the modified flame retardant is, in parts by weight,
Magnesium hydroxide 15-20 parts
Hydrous magnesium silicate nanofiber 5 parts
Phosphorus-based flame retardant 10-15 parts
Nitrogen-based flame retardant 2.5 to 7.5 parts
Allyl glycidyl ether 0.75 to 1.7 parts
γ-aminopropyltriethoxysilane 0.21 to 0.75 parts
Polyethylene glycol dioleate 0.21 to 0.56 parts
It is composed of
The wetting and dispersing agent is a nonionic wetting and dispersing agent, or the wetting and dispersing agent is composed of a quaternary ammonium salt wetting and dispersing agent and a nonionic wetting and dispersing agent, and the weight ratio of the quaternary ammonium salt wetting and dispersing agent to the nonionic wetting and dispersing agent is 1:(3-5);
The viscosity modifier is methylhydroxyethyl cellulose or lithium magnesium silicate;
The other auxiliary agents are composed of an antifreeze agent, a silicone water repellent agent, a preservative agent, and an antifoaming agent, and the weight ratio of the antifreeze agent, the silicone water repellent agent, the preservative agent, and the antifoaming agent is (0.8-1):1:(0.1-0.3):(0.2-0.4).
An environmentally friendly, flame-retardant heat-insulating paint.
粘度調整剤を水に添加し、均一に撹拌し、混合液を調製するステップS1と、
付着促進剤及び湿潤分散剤を混合液に添加し、均一に撹拌し、分散液を調製するステップS2と、
難燃剤を分散液に添加し、均一に撹拌し、難燃性分散液を調製するステップS3と、
スチレンアクリルエマルジョン、断熱剤及び他の助剤を難燃性分散液に添加し、均一に撹拌し、環境にやさしい難燃性断熱塗料を製造するステップS4と、を含む、ことを特徴とする請求項に記載の環境にやさしい難燃性断熱塗料の製造方法。
Step S1 of adding a viscosity modifier to water and stirring uniformly to prepare a mixed liquid;
Step S2 of adding an adhesion promoter and a wetting and dispersing agent to the mixture and stirring uniformly to prepare a dispersion;
Step S3 of adding a flame retardant to the dispersion and stirring uniformly to prepare a flame retardant dispersion;
and step S4, adding styrene-acrylic emulsion, heat insulating agent and other auxiliary agents to the flame-retardant dispersion, and stirring uniformly to produce an environmentally friendly flame-retardant heat insulating paint.
前記ステップS3における撹拌速度は800~1500r/minであり、撹拌時間は20~40minであり、前記ステップS4における撹拌速度は200~600r/minであり、撹拌時間は40~90minである、ことを特徴とする請求項に記載の環境にやさしい難燃性断熱塗料の製造方法。 The manufacturing method of the environmentally friendly flame-retardant heat-insulating coating material according to claim 2, characterized in that in step S3, the stirring speed is 800-1500 r/min, and the stirring time is 20-40 min, and in step S4, the stirring speed is 200-600 r/min, and the stirring time is 40-90 min.
JP2024048756A 2024-03-25 Environmentally friendly flame-retardant heat-insulating paint and its manufacturing method Active JP7509486B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964394A (en) 2019-12-05 2020-04-07 岳阳长岭设备研究所有限公司 Efficient flame-retardant ceramic particle water-based heat-insulating coating and preparation method thereof
CN113652123A (en) 2021-08-13 2021-11-16 广东火仑建材科技发展有限公司 Heat-preservation and heat-insulation coating and preparation method and construction mode thereof

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