[发明专利]一种水性环保耐火涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种水性环保耐火涂料及其制备方法和应用，先将成膜基料与季铵盐型三聚表面活性剂混合研磨制成第一物料，后将有机蒙脱土、聚磷酸铵、三聚磷酸二氢铝、六偏磷酸钠混合研磨制成第二物料，最后向第一物料中加入消泡剂、分散剂研磨后继续加入第二物料，充分研磨而得。本发明的涂料为水性体系，挥发性有机化合物（VOC）含量低，符合环保标准，在工业炉窑内衬表面具有优异的成膜性能，耐火性佳。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种水性环保耐火涂料及其制备方法和应用。

背景技术

对于加热炉、均热炉、热电厂锅炉、金属热处理炉等工业炉窑，通常需要对内衬表面进行保护，以减少火焰、高温气体直接对内衬的冲蚀，提高内衬的使用寿命，耐火涂料无疑是一种非常方便的选择。耐火涂料的使用可以使得内衬更加密封、保温，降低工业炉窑的散热损失，提高加热速度和成品率，也增长了其大修周期，节约成本，起到保护节能作用。

但是现有的防护涂料存在不环保以及防护效果不佳等各种问题。涂料大致可以分为水性和油性两大类，其中，水性涂料以水为溶剂，无任何有害气体挥发，是基于安全环保考虑的首选。水性涂料的劣势也是相当明显，一方面，目前常规的水性涂料涂装效果不理想，成膜硬度等与油性涂料相差甚远；另一方面，水性涂料中的溶剂为水，其蒸发热晗比较大，在涂装过程中的干燥速度慢，这严重限制了其推广应用。

为了满足工业炉窑使用，有必要开发一种水性环保，兼具耐火性的涂料产品。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种水性环保耐火涂料及其制备方法和应用，安全环保，耐火性佳。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种水性环保耐火涂料的制备方法，具体步骤如下：

（1）将季铵盐型三聚表面活性剂加入去离子水中，搅拌溶解，然后加入蔗糖聚酯改性的聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂和二苯醚甲醛树脂，混合研磨，得到第一物料；

（2）有机蒙脱土、聚磷酸铵、三聚磷酸二氢铝与六偏磷酸钠混合研磨，制成第二物料；

（3）向第一物料中继续加入消泡剂和分散剂，充分研磨，然后加入第二物料，充分研磨，即得一种水性环保耐火涂料。

优选的，蔗糖聚酯改性的聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、二苯醚甲醛树脂、有机蒙脱土、聚磷酸铵、三聚磷酸二氢铝、六偏磷酸钠、分散剂、消泡剂、季铵盐型三聚表面活性剂、去离子水的质量比为10：5～8：5～8：10～12：15～30：5～8：3～4：0.5～1：0.5～1：6～9：30～40。

优选的，所述蔗糖聚酯改性的聚甲基丙烯酸甲酯是通过以下方法制备得到的：将聚甲基丙烯酸甲酯与蔗糖聚酯一并投入反应釜中，加入去离子水和十二烷基苯磺酸钠，加热至85～95℃，搅拌乳化1～2小时，即得；聚甲基丙烯酸甲酯、蔗糖聚酯、十二烷基苯磺酸钠和去离子水的质量比为1：1～1.2：0.2～0.3：1.5～2。

优选的，所述有机蒙脱土是由镁基蒙脱土经十二烷基二甲基苄基氯化铵改性制得，二烷基二甲基苄基氯化铵、季铵盐型三聚表面活性剂与镁基蒙脱土的质量比为1～1.2:0.6～0.8:1。

进一步优选的，所述有机蒙脱土的制备方法是：将镁基蒙脱土分散于第一部分去离子水中，充分搅拌使其均匀分散制成镁基蒙脱土悬浮液；十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于第二部分去离子水中，然后缓慢滴入镁基蒙脱土悬浮液中，待滴加完毕，80℃超声分散3小时，室温（25℃）静置3小时，抽滤，去离子水洗涤3～4次，干燥，研磨，过200目筛，即得；其中，镁基蒙脱土、第一部分去离子水、十二烷基二甲基苄基氯化铵、第二部分去离子水的质量体积比为1g：20mL：2g：10mL。

优选的，所述分散剂为润湿分散剂5040。