TWI695869B - 防火塗料及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係涉及一種防火塗料,其包含有:一500cc的水、一比重量為4%~5%的正矽酸鈉、一比重量為4%~5%的偏矽酸鈉、一比重量為4%~5%的氫氧化鋁、一比重量為4%~5%的二氧化矽、一比重量為4%~5%的二氧化鈦、一比重量為4%~5%的氧化鋁、一比重量為4%~5%的硼酸鋅,一比重量為4%~5%的氧化鐵、一比重量為4%~5%的石墨粉、一比重量為4%~5%的鋁粉、一比重量為5%~6%的水性PU樹脂、一比重量為16%~17%的批土;藉由將上述材料均勻混合攪拌後,以構成100%防火塗料,據以提供作為木材、塑膠或金屬表等建築材料的防火塗料。

Description

防火塗料及其製造方法
本新型涉及一種防火塗料,尤指可施作於建築材料外表面之防火塗料。
由於全球經濟成長快速,建築業蓬勃迅速發展,所使用之建築材料或裝潢材料,以木材及高分子材料為大宗,但一般這類材料皆為易燃品,當火災發生時,火焰迅速蔓延,一發不可收拾。
近年來人們對防火觀念提升及建築物防火要求逐漸重視,因此防火建築材料與防火裝潢材料的需求更加強烈,選擇具有防焰性及耐燃性的材料,可有效避免火災發生時,火焰迅速蔓延,造成人員逃生不及而發生更大災難及遺憾。
因此,實有需要發明出防火塗料,以加強防火裝潢材料的防火程度,遲延火場的燃燒時間,讓位於火場內的逃難人員有充分的時間來進行逃難,以降低火災發生時的傷亡人數。
緣此,鑑於建築材料行對防火塗料需求若渴,故本發明人創造出一種防火塗料及其製造方法,故本發明之主要目的在於:提供可塗抹在一般建築材料外表面且防火效果佳的一種防火塗料;本發明之次要目的在於:提升防火塗層結構的高溫強度的一種防火塗料。
為達上述目的,本發明運用了如下技術手段:
本發明一種防火塗料,係包含有:水,其所含比重量為27%~29%,即500cc;一正矽酸鈉,其所含比重量為4%~5%;一偏矽酸鈉,其所含比重量為4%~5%;一氫氧化鋁,其所含比重量為4%~5%;一二氧化矽,其所含比重量為4%~5%;一二氧化鈦,其所含比重量為4%~5%;一氧化鋁,其所含比重量為4%~5%;一硼酸鋅,其所含比重量為4%~5%;一氧化鐵,其所含比重量為4%~5%;一石墨粉,其所含比重量為4%~5%;一鋁粉,其所含比重量為4%~5%;一水性PU樹脂,其所含比重量為5%~6%;及一批土,其所含比重量為16%~17%;藉由將上述材料均勻混合後,以構成100%防火塗料。
本發明一種使用於上述防火塗料之防火塗料的製造方法,其包含有:一初步混合攪拌步驟,係將100cc的水、正矽酸鈉、偏矽酸鈉、氫氧化鋁、二氧化矽、二氧化矽、氧化鋁、硼酸鋅、氧化鐵、石墨粉混合攪拌成一第一原料;一第一次快速攪拌步驟,係將該第一原料、以另100cc的水放入攪拌機進行快速攪拌成一第二原料;一靜置步驟,將該第二原料靜置至少12小時後,再加入鋁粉成第三原料;一第二次快速攪拌步驟,將該第三原料放入攪拌機快速攪拌後放入一容器內;一化學反應步驟,係將該容器內的第三原料靜置至無化學反應的時間;及一第三次快速攪拌步驟,將該化學反應完全的第三原料、水性PU樹脂、批土與剩餘300cc的水一起放入攪拌機內,以進行快速攪拌混合成該100%防火塗料。
所述防火塗料之製造方法,其中各步驟的攪拌機的快速攪拌至5~10分鐘。
所述防火塗料之製造方法,其中化學反應步驟的化學反應時間設為2天。
所述防火塗料之製造方法,所使用的容器設為不銹鋼材質。
本發明運用如下技術手段,將本發明防火塗料塗抹在建築材料的外表面而形成一道防火塗層,該防火塗層具有如下優點: 1.本發明塗抹在木材、塑膠或金屬等建材外表面,而形成一道防火塗層時,提供該防火塗層遇高溫或高溫火焰時,該防火塗層會形成一層玻璃層保護體,同時該防火塗層會因高溫所形成的鋁和鋅合金層則為一道保護抗高溫殼,且所含石英粉會因高溫形成一道抗高溫層而讓高溫火焰無發穿透。例如,實際塗抹約0.25公分的塗抹厚度時,再以實際1300度噴射燃燒,具有5分鐘燃燒而不穿透建築基材的效果。 2.本發明塗抹在建材外表面的防火塗層,其所含氧化鐵和石墨粉會隨著溫度提升,而增進該防火塗層的結構強度,據以提升防火效果。
首先,請參閱圖1所示,本發明係關於一種防火塗料A,其最主要係提供塗抹於木材、塑膠或金屬所製的室內裝潢材料的外表面,提供這些易燃或容易融化建材的外表面一層防火保護塗層,提升這些建材的防火效果,可把建築火災所延伸出的人員傷亡降至最低。
請參閱圖1所示,該防火塗料A係更包含有:水,其所含比重量為27%~29%,即500cc;一正矽酸鈉,其所含比重量為4%~5%;一偏矽酸鈉,其所含比重量為4%~5%;一氫氧化鋁,其所含比重量為4%~5%;一二氧化矽,其所含比重量為4%~5%;一二氧化鈦(R900),其所含比重量為4%~5%;一氧化鋁(A11 60u),其所含比重量為4%~5%;一硼酸鋅,其所含比重量為4%~5%;一氧化鐵,其所含比重量為4%~5%;一石墨粉,其所含比重量為4%~5%;一鋁粉,其所含比重量為4%~5%;一水性PU樹脂,其所含比重量為5%~6%;及一批土,其所含比重量為16%~17%;藉由將上述材料均勻混合後,以構成100%防火塗料。
上述正矽酸鈉、偏矽酸鈉等原料,在配方的角色是擔任溶解液,它可以簡單溶解石英粉、偏矽酸鈉等難溶解成液態的化學原料,而石英粉、二氧化矽、偏矽酸鈉、正矽酸鈉等在台灣、香港及澳門稱為矽(舊稱為釸,而在中國大陸則稱作硅),這些材料大致上皆是矽的同元素。
又,石英溶點為1650度,是高抗溫的化學原料,而鋁粉、氧化鐵、石墨粉等也是高抗溫化學原料,使用正矽酸鈉、偏矽酸鈉等溶解液,把這些高抗溫原料溶解成液態,比例抓準時,這些高抗溫化學原料就會呈現液態狀,讓其成為液態膏狀以作為防火塗料A來塗抹在木版、塑膠或金屬等這些建築材料的外表面。
請參閱圖2所示,係提供使用於該防火塗料A的一種防火塗料的製造方法B,其中該防火塗料的製造方法B係包含有:
一初步混合攪拌步驟a,係將100cc的水、正矽酸鈉、偏矽酸鈉、氫氧化鋁、二氧化矽、二氧化矽、氧化鋁、硼酸鋅、氧化鐵、石墨粉混合攪拌成為一第一原料1;
一第一次快速攪拌步驟b,係將該第一原料1、以另100cc的水放入攪拌機進行快速攪拌約5~10分鐘以成為一第二原料2;
一靜置步驟c,係將該第二原料2靜置至少12小時後,再加入鋁粉成為一第三原料3;
一第二次快速攪拌步驟d,將該第三原料3放入攪拌機快速攪拌約5~10分鐘後放入於不銹鋼製的一容器內;
一化學反應步驟e,係將該容器內的第三原料3靜置至無化學反應的時間,大約需要兩天(48小時)的時間;及
一第三次快速攪拌步驟f,係將該化學反應完全的第三原料3、水性PU樹脂、批土、剩餘300cc的水一起放入於攪拌機內,以進行快速攪拌約5~10分鐘以混合成本發明的100%防火塗料A。換言之,本發明防火料A的最終形狀態為樣液態膏狀,俾利塗抹於一般建材的外表面,提升其耐燃的能力。
如圖3所示,將本發明防火塗料A使用刷子或噴槍塗抹於木材、塑膠或金屬所製成的建材基材D的外表面後,以固化成一防火塗層C。
當本發明防火塗料A塗抹在木材、塑膠或金屬等之建材基材D的外表面時,用1200度噴燈火焰E燃燒作實驗時,所塗抹防火塗層C所內涵的原料會產生:一、玻璃層保護體;二、溫度上升約500度時會產生鋁和鋅合金層保護抗高溫殼;三、當高溫於700度時石英粉會產生像玻璃黏合成抗高溫層,讓噴燈火焰E無發穿透,而該氧化鐵、石墨粉是所含裡面最抗高溫化學物質,其會在800~900度時產生變化,可參考維基百科上有文獻所揭露石墨強度隨溫度提高而加強。特別,當溫度來到2000℃時,石墨的強度提高一倍,以分層溫昇下去配製成為這塗料,實際塗抹高溫測試0.25公分塗抹厚度,以實際1300度噴射燃燒有5分鍾燃燒不穿透效果。
綜上所述,本發明係關於一種「防火塗料及其製造方法」且其各實施例的構成步驟及組成配方均未曾見於諸書刊或公開使用,誠符合專利申請要件,懇請 鈞局明鑑,早日准予專利,至為感禱;
需陳明者,以上所述乃是本案之具體實施例及所運用之技術原理,若依本案之構想所作之改變,其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時,均應在本案之範圍內,合予陳明。
A:防火塗料 B:防火塗料的製造方法 a、b、c、d、e、f:步驟 C:防火塗層 D:建材基材 E:噴燈火焰
圖1:係為本發明防火塗料組成之示意圖。 圖2:係為本發明防火塗料的製造方法之流程圖。 圖3:係以本發明塗料塗抹於建築基材外表面所形成的防火塗層,並以噴燈火焰噴燃之示意圖。
A:防火塗料

Claims (5)

  1. 一種防火塗料,係包含有: 水,其所含比重量為27%~29%,即500cc; 一正矽酸鈉,其所含比重量為4%~5%; 一偏矽酸鈉,其所含比重量為4%~5%; 一氫氧化鋁,其所含比重量為4%~5%; 一二氧化矽,其所含比重量為4%~5%; 一二氧化鈦,其所含比重量為4%~5%; 一氧化鋁,其所含比重量為4%~5%; 一硼酸鋅,其所含比重量為4%~5%; 一氧化鐵,其所含比重量為4%~5%; 一石墨粉,其所含比重量為4%~5%; 一鋁粉,其所含比重量為4%~5%; 一水性PU樹脂,其所含比重量為5%~6%;及 一批土,其所含比重量為16%~17%; 藉由將上述材料均勻混合後,以構成100%防火塗料。
  2. 一種使用於如請求項1的防火塗料之製造方法,其包含有: 一初步混合攪拌步驟,係將100cc的水、正矽酸鈉、偏矽酸鈉、氫氧化鋁、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、硼酸鋅、氧化鐵、石墨粉混合攪拌成一第一原料; 一第一次快速攪拌步驟,係將該第一原料、以另100cc的水放入攪拌機進行快速攪拌成一第二原料; 一靜置步驟,將該第二原料靜置至少12小時後,再加入鋁粉成第三原料; 一第二次快速攪拌步驟,將該第三原料放入攪拌機快速攪拌後放入一容器內; 一化學反應步驟,係將該容器內的第三原料靜置至無化學反應的時間;及 一第三次快速攪拌步驟,將該化學反應完全的第三原料、水性PU樹脂、批土與剩餘300cc的水一起放入攪拌機內,以進行快速攪拌混合成該100%防火塗料。
  3. 如請求項2所述防火塗料之製造方法,其中各步驟的攪拌機的快速攪拌至5~10分鐘。
  4. 如請求項2所述防火塗料之製造方法,其中化學反應步驟的化學反應時間設為2天。
  5. 如請求項2所述防火塗料之製造方法,所使用的容器設為不銹鋼材質。
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