[发明专利]一种救生舱用防火涂层及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于防火涂层材料领域，涉及一种高性能防火涂层及其制备方法和用途，尤其涉及一种救生舱用高性能防火涂层及其制备方法和用途。

背景技术

现实生活中，一方面，由于管理疏忽或各种客观及主观因素引起的火灾、燃气/煤气泄露等灾害严重影响着人们的生命和财产安全；另一方面，人们在煤矿、矿山等危险地区进行生产作业、科学研究时，有时会遇到一些不可预计的火灾等突发事件威胁人们的生命安全。为了在发生灾难或意外事故时保障人员的生命和财产安全，人们可借助应急救生舱来等待救援，并最终转危为安。

救生舱具有密闭性的舱体结构，有一定的容积，具有良好的牢固性、隔热性、防水性、阻燃性、耐压性等特点，通常由钢或合金型的坚固材料制备而成。随着人们逃生意识的不断增强，目前已经有越来越多的人关注救生设备领域，具有优异的防火、阻燃、隔热等性能的救生舱备受青睐。

CN 203139446U公开了一种家用救生舱，该救生舱的舱体设为三层，外层为抗暴抗压层，中间为隔热绝缘层，内层为舱内装饰层。CN 204543325U提供了一种高层建筑用火灾救生舱，包括：舱门、氧气瓶、隔热层外壳、通讯系统、信号发射器、防火隔热层、中层钢壳、钢桁架结构、空层、内层钢壳等多种结构。CN 102728012A公开了一种新型多功能高层建筑地震和火灾避险救生舱系统，该救生舱的壳体由钢制外壳和钢制内壳构成，内外壳之间是由陶瓷隔热材料组成的保温绝缘层。CN 203790473U公开了一种防地震、防火灾救生舱，该救生舱的各部件均采用锻造、铸造制成，或者锻造铸造相结合制成，所使用材料为钢板或铸铁件制成。

上述各种救生舱专利中均指出，制备救生舱所用的主体内外壳材料为钢板，虽然钢结构材料自身不能燃烧，但是其热容非常小，导热迅速，同时，当钢结构材料的温度上升到560℃左右时，钢结构将丧失原来的2/3强度，会导致钢结构垮塌，威胁避险人员的生命安全。因此，在救生舱表面喷涂高性能防火涂层具有重要的现实意义。

目前市场上的防火涂层多为有机体系，如CN 106752568A公开了一种防火涂层材料，其原料包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、癸二酸二酰肼和新戊基二醇二丙烯酸酯等有机物，制备方法较为简单，但有机体系一般存在很大缺点：(1)有机防火涂层含有的大量有机物在火灾中分解产生大量的有毒烟气，会造成避险人员昏迷，随后被大火吞噬；(2)有机涂层的强度不高，在持续高温火源中将逐渐被氧化，耐火时间短；(3)有机涂层的有机组分高达90％，只有少量无机填料，阻燃后的无机残余物较少，阻燃效果差。当然也有部分以无机物为主的涂层的制备，如CN 105155252A公开了一种表面含碳纳米管阻燃涂层的织物，该涂层以氨基化碳纳米管层和羧基化碳纳米管层分别作为内层和外层，该方法制备过程仍需用到大量有机溶剂，且主要应用于纤维织物或塑料的阻燃，用于救生舱的仍然较少。

综上所述，开发可用于救生舱的以无机组分为主的高性能防火涂层成为亟需解决的问题。

发明内容

针对现有防火涂层存在的问题，本发明提供了一种救生舱用高性能防火涂层及其制备方法和用途。本发明所述防火涂层以无机材料为主，各组分起到协同作用，使用时可有效降低有毒烟雾的排放量，膨胀层强度大，阻燃效果好，可有效延长救生舱在火灾中的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种救生舱用防火涂层，所述防火涂层按质量分数计主要包括以下组分：

上述组分总量为100wt％。

其中，所述成膜剂质量分数可为30wt％、33wt％、36wt％、39wt％、42wt％或45wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述发泡剂质量分数可为5wt％、7wt％、9wt％、11wt％、13wt％或15wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述阻燃剂质量分数可为8wt％、10wt％、13wt％、16wt％、19wt％、22wt％或25wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；所述功能性助剂质量分数可为3wt％、5wt％、7wt％、9wt％、11wt％、13wt％或15wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；以上各组分质量分数确定后，余量为水，满足组分总量为100wt％。