[发明专利]一种水性膨胀型防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于防火涂料技术领域，涉及一种水性膨胀型防火涂料及其制备方法。

背景技术

随着建筑的高层化、集群化、工业大型化的发展和有机合成材料的扩大利用，涂料以其优良的保护性和装饰性给人以舒适的享受，但大多数涂料的可燃性和易燃性也带来了火灾隐患。因此研制防火涂料以适应消防安全日益重要。

防火涂料按其防火形式及组成成分分为膨胀型与非膨胀型防火涂料。膨胀型防火涂料是国内使用最广泛的涂料，可分为水性和溶剂性膨胀型防火涂料两类，其中，水性膨胀型防火涂料约占膨胀型火涂料的75％以上。国内市场上的水性防火涂料成本低、毒性低、污染小，但防潮性能较差，只适用于干燥的环境下使用。国际市场上水性防火涂料虽然同时具备以上性能，但价格高得惊人，不适合我国市场的发展需要。另外，现有的防火涂料大多采用聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺(APP-PER-MEL)型阻燃体系，这种阻燃体系的防火涂料虽然防火性能较好，但是耐久性和耐水性却较差，在与水直接接触的环境或潮湿环境中使用时，它的阻燃剂易发生水溶、盐析等现象，导致防火涂料失效，从而使涂料失去防火效能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种水性膨胀型防火涂料及其制备方法，该水性膨胀型防火涂料具有成本低、毒性小、防火防水性能好等优点。

本发明的技术解决方案如下：

一种水性膨胀型防火涂料的制备方法，首先按以下质量百分比称量各物质：

乳液复合物            30％～40％；

纳米材料改性阻燃体系  40％～58％；

乳化剂                0.3％～0.6％；

增塑剂                0.2％～0.4％；

增强剂                0.4％～0.8％；

颜填料        0.1～0.15％；

分散剂        0.2％～0.6％；

水            余量；

所述的乳液复合物是利用含有不饱和双键的硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)，在引发剂过硫酸铵(APS)作用下，过硫酸铵含量为占乳液复合物质量的2.5％～4.5％，与聚丙烯酸酯进行硅丙乳液聚合反应得到的有机硅改性聚丙烯酸酯乳液；聚丙烯酸酯的含量为乳液复合物质量的40％～45％，乙烯基三乙氧基硅烷的含量为乳液复合物质量的10％～12％；

所述的纳米材料改性阻燃体系是由纳米TiO₂、三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸铵组成；纳米TiO2的质量含量为0.9％～1.2％，三聚氰胺的质量含量为9.1％～16.8％，季戊四醇的质量含量为5％～10％，聚磷酸铵的质量含量为25％～30％；

按原料配比称取各组分，然后，将所述水的50-70％和分散剂放入反应容器中，搅拌，然后依次加入纳米TiO₂、三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸铵制成溶液；

另外取剩余的水，加入乳化剂，搅拌成均匀乳液；

将以上溶液和乳液合并，然后逐步加入增塑剂、增强剂、颜填料，最后加入乳液复合物，搅拌后，用球磨机研磨至细度小于60um，即可得到水性膨胀型防火涂料的成品。

制备所述溶液的过程中，搅拌的速度为600～700r/min，制备所述均匀乳液的过程中，搅拌速度为1200～1300r/min，制备成品的过程中，搅拌速度为1300～1400r/min，搅拌时间为1～2h。

一种水性膨胀型防火涂料，各原料组分的质量百分比含量如下：

乳液复合物            30％～40％；

纳米材料改性阻燃体系  40％～58％；

乳化剂                0.3％～0.6％；

增塑剂                0.2％～0.4％；

增强剂                0.4％～0.8％；

颜填料                0.1～0.15％；

分散剂                0.2％～0.6％；

水                    余量。