[发明专利]防火涂料及其制备方法

说明书

本发明公开一种防火涂料及其制备方法，其中，按重量份计，防火涂料包括以下原料组分：20～27份基体树脂，16～20份磷酸三聚氰胺，12～15份季戊四醇，7～10份硼砂，1～5份氯化石蜡，0.5～8份改性白石墨烯，3～8份抑烟剂，0.1～0.8份消泡剂，11.5～34份溶剂A；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰的白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。该防火涂料具有优异的防火性和抑烟性，采用该防火涂料形成的涂层在厚度为1.5mm的条件下，耐火极限达到96min以上，烟密度等级在25％以下。

技术领域

本发明涉及防火涂料技术领域，具体涉及一种防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢结构作为高层建筑结构的一种形式，以其强度高、质量轻，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点，在建筑业中得到广泛应用，尤其在超高层及大跨度建筑等方面显示出强大的生命力。随着中国城市规模的发展，钢结构在中国建筑业的应用具有非常广阔的前景。但由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在500℃左右，其强度下降到40％～50％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，很快失去支撑能力，导致建筑物垮塌。因此，对钢结构进行保护势在必行。将钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，起防火隔热作用，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能力而导致建筑物垮塌。

钢结构防火涂料按涂层厚度可分为超薄型、薄涂型和厚涂型三类，其中超薄型钢结构防火涂料具有良好的装饰性和遇火膨胀隔热性能，工程中使用量较厚涂型、薄涂型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，又使钢结构得到了有效的防火保护，是目前消防部门大力推广的品种。但现有防火涂料的耐火极限较低，且燃烧时会产生大量的烟雾，影响人员疏散和逃生，因此开发具有优良防火性和抑烟性的防火涂料则迫在眉睫。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有优良防火性和抑烟性的防火涂料。

一种防火涂料，按重量份计，包括以下原料组分：20～27份有机硅改性丙烯酸树脂，16～20份磷酸三聚氰胺，12～15份季戊四醇，7～10份硼砂，2～4份氯化石蜡，0.5～8份改性白石墨烯，4～6份硼酸锌，0.2～0.6份消泡剂，11.5～34份溶剂A；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰的白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。

在其中一个实施例中，按重量份计，上述防火涂料包括以下原料组分：22～27份有机硅改性丙烯酸树脂，16～20份磷酸三聚氰胺，12～15份季戊四醇，7～10份硼砂，2～4份氯化石蜡，2～6份改性白石墨烯，4～6份硼酸锌，0.2～0.6份消泡剂，11.5～34份溶剂A。

在其中一个实施例中，所述聚合单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述白石墨烯为2～10层的白石墨烯；所述白石墨烯的粒径为5μm～10μm，比表面积为300m²/g～500m²/g。

在其中一个实施例中，所述改性白石墨烯由包括如下步骤的方法制备而成：

将白石墨烯分散在溶剂B中，加入亲油性的稳定剂进行亲油处理，得到白石墨烯分散液；

将所述白石墨烯分散液升温至60℃～100℃，加入引发剂，搅拌均匀后，再加入所述聚合单体，搅拌反应0.5～2小时后，调节所得反应液的pH值至7～8，冷却、过滤、干燥，得所述改性白石墨烯。

在其中一个实施例中，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺及油酸中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述引发剂为过硫酸铵及偶氮二异丁腈中的一种或多种。