[发明专利]一种隔热膨胀防火材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种隔热膨胀防火材料及制备方法。所述材料是由包括以下组分的原料制备而得：水100重量份；硅溶胶40～60重量份；蜜胺焦磷酸盐5～10重量份；聚磷酸铵5～10重量份；三聚氰胺5～10重量份；双季戊四醇5～10重量份；氢氧化铝10～20重量份；氢氧化镁5～10重量份；低熔玻璃粉10～20重量份；硅气凝胶10～60重量份；成膜助剂5～15重量份。本发明的防火材料主要采用无机成分组成，达到真正意义的无甲醛无VOC等有毒物质，防火过程中几乎无烟和有毒气体排放，防火等级达到A1级。

技术领域

本发明涉防火涂料技术领域，进一步地说，是涉及一种隔热膨胀防火材料及制备方法。适用于钢结构、非金属结构等表面的防火、隔热、阻燃的保护。

背景技术

现有技术中的无机涂料没有既具有低温隔热又具有高温防火阻燃的涂料。大多数是以有机无机的混合模式出现，而有机物一般都有毒，做不到真正的无毒，而且现有技术中的涂料在潮湿环境容易发霉，霉菌病毒是另一类重要的环境毒害。在高温特别是火灾的时候，随着温度的上升有机物挥发出的气体易燃而且变成剧毒，有机涂料不仅导致火灾的蔓延，同时生烟还是火灾致死的主要原因。无机隔热膨胀防火涂料作为一种功能涂料，能够有效防止或延缓火势蔓延，与其他防火材料相比，具有生烟量非常低、不燃性、遇火前期低温和后期高温隔热性都非常好、低密度、易施工、低成本等优点。防火涂料在常规状态下与普通装饰涂层无明显差别，在遇火灾前期通过涂层本身导热率隔绝温度转递，在中后期迅速发泡膨胀，形成具有蜂窝状结构的隔热碳化层，从而阻止或延缓热量向底材的传递，达到提高底材的耐火极限的目的。

目前广泛使用的防火涂料主要有两种体系，一种是厚型非膨胀型防火涂料，主要采用水泥、氢氧化钙、水玻璃、水性乳液、胶粉作为主要成膜物，添加膨胀珍珠岩、蛭石等填料型隔热材料，这种防火涂料主要采用无机材料体系，但防火效率低，在防火过程中易开裂脱落，一般使用厚度达到25mm才能提供60min的耐火保护，申请人检索了无机防火涂料专利：1、CN1179449A，氢氧化钙比例80～90％；2、CN101591481A，氢氧化钙比例60～80％；3、CN101899232A，氢氧化钙比例10～15％；4、CN102092989A，氢氧化钙比例12～15％；5、CN103709799A，氢氧化钙比例10～22％。其中前两项专利因氢氧化钙含量过高，从而导致强度不够、施工难度大、易沉淀以及存在颜色差等问题，后三项专利的配方则基本不是以氢氧化钙为主体的实际配比，所以制作出来的涂料都难以达到理想效果。还有例如CN104650626A一种无机防火涂料，施工难度大、易沉淀以及存在颜色差等问题。

另一种防火涂料体系是超薄型膨胀型防火涂料，这种防火涂料是有机体系，主要使用有机树脂作为成膜物，膨胀型阻燃剂由酸源、炭源和气源构成。例如CN100432167C膨胀型防火涂料，采用的主要组份均为有机物，这种防火涂料的优点是防火效率高，一般2mm就可以提供60min的耐火保护。但这种涂料的缺点是采用有机体系，在施工使用过程中释放大量有机溶剂，遇到火焰燃烧过程中有机物燃烧产生大量有毒有害烟气，在实际火灾发生时这些有毒有害烟气对人员的伤害十分危险，存在很大的安全隐患。虽然近年来研制出绿色环保型的超薄膨胀型防火涂料，采用水性树脂做成膜物，例如专利CN104130671B一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料及其制备方法，但水性树脂仍然是有机成膜物。

因此，研发一种对环境友好的薄型防火涂料是目前亟待解决的问题。

发明内容