[发明专利]水性纳米陶瓷防火涂料

说明书

本发明提出了一种水性纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液50～60份、有机硅树脂6～12份、阻燃剂5～10份、硅酸铝纤维8～16份、纳米陶瓷粉末5～10份、膨胀珍珠岩12～18份、氧化铝纤维3～6份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份、消泡剂0.2～1份以及水15～25份；纳米陶瓷粉末主要由纳米氧化锆、纳米碳化钛、纳米氟化钙、纳米氮化钛与纳米氧化镁制备得到；阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。该涂料具有优异的防火耐高温性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性纳米陶瓷防火涂料。

背景技术

涂料，在中国传统名称为油漆，是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料在人们的生产和生活中应用很多，防火涂料与隔热涂料就是其中一种。

手机机壳、家电外壳等塑料配件都需要表面涂层，传统涂层多为油性材料，环保和耐久性有很大问题。水性漆是未来发展趋势，但普通水性漆往往耐水性差且硬度与光泽度受限。而普通的陶瓷涂料，一方面可能引入苯、醛等有毒溶剂，另一方面多需要高温烤制，容易引起塑料基材变形，影响使用和推广。无机纳米陶瓷涂料由于其具有绿色健康环保的特性，并且高温下不燃烧、不冒烟，无有毒气体释放，同时可满足耐瞬间高温的性能，近几年已逐渐开始在高温行业应用。

发明内容

本发明提出一种水性纳米陶瓷防火涂料，该涂料具有优异的防火耐高温性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种水性纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：

醋丙乳液50～60份、有机硅树脂6～12份、阻燃剂5～10份、改性纳米碳化钛6～12份、膨胀珍珠岩12～18份、氧化铝纤维3～6份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份、消泡剂0.2～1份以及水15～25份；所述改性纳米碳化钛主要由纳米碳化钛、壳聚糖与硅烷偶联剂制备得到。

优选地，所述改性纳米碳化钛的制备方法为：

1)将壳聚糖加入水中进行搅拌分散，然后加入马来酸与丙烯酸进行混合，得到混合液；

2)向步骤1)的混合液中加入纳米碳化钛与硅烷偶联剂进行搅拌分散，温至60℃～70℃，搅拌反应2～6h，结束后离心真空干燥即可。

优选地，所述壳聚糖与所述纳米碳化钛的质量之比为10～20:1，所述壳聚糖、所述马来酸与所述丙烯酸的质量之比为8～12:1～3:1，所述纳米碳化钛与所述硅烷偶联剂的质量之比为25～35:1。

优选地，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲(乙)氧基硅烷与乙二胺丙基三乙氧基硅烷中的一种或者多种。

优选地，所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。

优选地，所述增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的中的一种或者多种。

优选地，所述消泡剂为聚二甲基醋丙乳液溶液或矿物油。

本发明的水性纳米陶瓷防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照配方量将润湿分散剂、醋丙乳液、有机硅树脂、消泡剂加入水中，在300～500r/min的转速下搅拌充分混合；

2)向步骤1)的混合物中加入氧化铝纤维、纳米陶瓷粉末与膨胀珍珠岩在1000～2000r/min的转速下分散；

3)向步骤2)的分散液中加入增稠剂、阻燃剂及消泡剂搅拌均匀，即可。

本发明的有益效果：