[发明专利]一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，各组分及其所占质量百分比为：次磷酸铝微胶囊2~10%，聚磷酸铵微胶囊30~36%，季戊四醇10~20%，三聚氰胺10~15%，水性苯丙核壳乳液20~30%，羟乙基纤维素0.5~1%，分散剂0.5~1%，消泡剂0.5~1%，正辛醇0.5~1%，其余为水；

所述次磷酸铝微胶囊为改性尿素三聚氰胺甲醛树脂包覆次磷酸铝的复合材料；

所述水性苯丙核壳乳液以复合乳化剂、核单体混合物和壳层单体混合物为原料经核壳乳液聚合而成；

所述核单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯组成；所述壳层单体混合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯组成。

2.根据权利要求1所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述次磷酸铝微胶囊以次磷酸铝、尿素、三聚氰胺、甲醛、间苯二酚、氯化铵和乳化剂为主要原料，首先将尿素、三聚氰胺、甲醛溶液进行预聚反应得尿素三聚氰胺甲醛预聚体，然后加入次磷酸铝、乳化剂和有机溶剂配制的均匀悬浮液，再加入间苯二酚和氯化铵，进行原位聚合反应而成；其中尿素、三聚氰胺和甲醛总质量与次磷酸铝的质量比为1:(1~3)；间苯二酚和氯化铵总质量为次磷酸铝质量的2~6%，间苯二酚和氯化铵的质量比为1:1，乳化剂的添加量为次磷酸铝质量的1~5%；乳化剂为聚乙二醇辛基苯基醚。

3.根据权利要求2所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述尿素与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1:(1~3)，三聚氰胺为尿素和甲醛总质量的5~10%。

4.根据权利要求2所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述预聚反应工艺为：将尿素、三聚氰胺和甲醛溶液混合均匀后，加入胺液调节pH至8~9，再升温至75~85℃，反应1~2h；所述原位聚合反应条件为：pH为3~5，反应温度为65~75℃，反应时间为3~4h。

5.根据权利要求1所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述聚磷酸铵微胶囊为三聚氰胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵的复合材料，它以多聚磷酸铵、三聚氰胺、甲醛为主要原料，首先将三聚氰胺、甲醛溶液进行预聚反应得三聚氰胺甲醛预聚体，然后加入多聚磷酸铵和有机溶剂形成的均匀悬浮液，进行原位聚合反应而成；其中三聚氰胺和甲醛总质量与多聚磷酸铵的质量比为1:( 1.4 ~3)。

6.根据权利要求5所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述预聚反应工艺为：将三聚氰胺和甲醛溶液混合均匀后，调节pH至8~9，再升温至70~80℃，反应0.5~1h；其中三聚氰胺与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1:(1.5~3)；原位聚合反应条件为：pH为4~6，反应温度为70~80℃，反应时间为2~3h。

7.根据权利要求1所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述水性苯丙核壳乳液的制备方法包括以下步骤：

1）种子乳液的制备：加入1/5~3/5体积的复合乳化剂水溶液和配制的缓冲剂水溶液，搅拌均匀，升温至75~85℃，在0.5~1h内将全部的核单体混合物滴加到其中，滴完后继续搅拌乳化10~30min，继续通氮气排出空气，取1/5~3/5体积的引发剂水溶液，在30~60min内缓慢滴完，当乳液呈现蓝光乳白色时，保温 30~60min，得种子乳液；

2）壳层单体预乳化：将全部的壳层单体混合物加入到剩余的复合乳化剂水溶液中，在室温下充分搅拌，预乳化1~1.5h，得乳白色壳预乳化液；

3）壳层聚合：将剩余的引发剂水溶液和乳白色壳预乳化液滴入到种子乳液中，在2~3h内同时滴完，升温至80~90℃，熟化1~2h，冷却至40~50℃，用三乙胺调节pH=7~8 ，即得所述水性苯丙核壳乳液。