專利名稱：一種防火涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，尤其涉及一種防火涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來發(fā)生了許多起大型火災(zāi)，造成了巨大的財(cái)物損失和人員傷亡事故，如之前的上海靜安高樓，中央電視臺(tái)新樓等，因此，國家非常重視對材料的防火要求。所有的消防產(chǎn)品必須進(jìn)行嚴(yán)格檢測、認(rèn)證，達(dá)到公安部消防產(chǎn)品制定的指標(biāo)要求后才能批準(zhǔn)生產(chǎn)。目前，國家只設(shè)立了兩家權(quán)威的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)——天津消防研究所和四川都江堰消防研究所，對消防產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督檢測。伴隨著城市建設(shè)的規(guī)?；l(fā)展，防火產(chǎn)品的應(yīng)用具有廣闊的市場空間，也是今后研究開發(fā)的熱點(diǎn)。現(xiàn)代建筑多用鋼材，鋼材自身雖不燃燒，但是鋼材的機(jī)械強(qiáng)度隨溫度的升高而降低，在500 600°C時(shí)，其強(qiáng)度降低30 40%，鋼材的力學(xué)性能如抗壓強(qiáng)度、彈性模量、屈服點(diǎn)、載荷能力等等都迅速下降，起不到支撐作用，導(dǎo)致建筑物倒塌。要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際應(yīng)用中克服耐火方面的不足，防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落，必須進(jìn)行防火處理，其目的就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的極限范圍，方法是多種多樣的，關(guān)鍵是要根據(jù)不同情況采取不同措施，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r(shí)間等。但無論采取何種方法，其原理是一致的——對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離防火保護(hù)，防火涂料就是近年來一種比較先進(jìn)的防火技術(shù)。它涂刷或噴涂于鋼結(jié)構(gòu)表面，起隔熱防火作用的，因此對防火涂料的研究具有重要意義，其市場也極具可觀性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防火涂料，尤其可適用于瞬間升溫至 1000°C以上的烴類火燃燒的特殊用途，該涂料在常溫下形成普通的涂層，火災(zāi)發(fā)生時(shí)膨脹炭化起防火作用，超薄型，耐候室外使用。本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述防火涂料的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種防火涂料，它包括如下重量份數(shù)的組分
4環(huán)保溶劑13-一 15 份；耐候性丙烯酸樹脂13-一 15 份；氯醚樹脂5 ,7份；阻燃性氨基樹脂5 ,7份；分散劑0.3 0.6份;復(fù)合發(fā)泡粉10--13 份；阻燃材料A12-一 14 份；鈦白粉4 ,5份；阻燃材料B20--23 份；阻燃助劑3 4份；木質(zhì)纖維絲2 4份；無機(jī)微珠空心填料3 ,5份；防流掛劑0.2 0.4份;其中，所述的環(huán)保溶劑為環(huán)保型的、無毒、氣味很小，提供良好的生產(chǎn)和施工環(huán)境，所述的環(huán)保溶劑優(yōu)選多元二價(jià)酸酯(MADE)和SlOO芳香溶劑中的任意一種或兩者的混合物。所述的耐候性丙烯酸樹脂由丙烯酸單體、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯共聚合成的高分子樹脂。所述的耐候性丙烯酸樹脂你能提供優(yōu)異的耐氣候性、粘接性，附著力好，保證室外使用性能優(yōu)異。所述的氯醚樹脂可提供優(yōu)異的耐候性，高附著力，耐酸堿腐蝕性，無毒，著火不燃燒性能，優(yōu)選新型的高檔聚氯醚樹脂。所述的阻燃性氨基樹脂為尿素和三聚氰胺共聚的樹脂，提供粘附著及阻燃性。所述的分散劑為不飽和多元羧酸聚合物、有機(jī)硅氧烷共聚體和堿性氨基甲酸酯共聚物中的任意一種。所述的復(fù)合發(fā)泡粉為以分散劑超細(xì)滑石粉為載體潤滑作用與粗羥基季戊四醇混合研磨至超細(xì)500目的復(fù)合體，微白色細(xì)粉，相對密度1.52g/cm3，提供超細(xì)粒徑、高效、均勻的發(fā)泡作用。所述的阻燃材料A為三聚氰胺或磷酸銨鹽，不燃燒，密度為1. 5 1. 6g/cm3。所述的鈦白粉優(yōu)選用金紅石型鈦白粉，提供一定的遮蓋性和耐候性。所述的阻燃材料B為多聚磷酸鹽或聚磷酸銨，不燃燒，細(xì)白色粉末。所述的阻燃助劑為70#氯化石蠟或52#氯化石蠟，提供阻燃性和微軟化性。所述的木質(zhì)纖維絲為絲長為IOOym和200 μ m的木質(zhì)纖維按重量比1 1的混合物，提供涂膜達(dá)到厚度而不開裂性。所述的無機(jī)微珠空心填料為玻璃空心微珠或空心鋯珠，能形成復(fù)合的均勻的細(xì)小空腔。所述的防流掛劑為純聚酰胺蠟類防流掛劑，提供漆膜涂刷厚度而不流淌。
本發(fā)明的防火涂料，由于采用了耐候性丙烯酸樹脂，新型的聚氯醚樹脂和阻燃樹脂，提供了優(yōu)異的耐候、耐酸堿等化學(xué)性，使涂膜具有很強(qiáng)的附著性和耐久性，保證能在室外使用。采用了新型的超細(xì)復(fù)合發(fā)泡粉，粒徑細(xì)使發(fā)泡效率高，膨脹均勻致密，并且生產(chǎn)的涂料細(xì)膩，生產(chǎn)工藝簡單化。采用多種阻燃材料配合，使該產(chǎn)品具有定溫發(fā)泡增厚的效果， 當(dāng)溫度超過600 800°C時(shí)，開始逐漸形成均勻發(fā)泡膨脹蜂窩硬殼。由于加入的無機(jī)空心微珠粉，在涂膜中是均勻分布的，這樣就又形成二次很多的空心獨(dú)立絕熱腔體，使防火的效果大大加強(qiáng)，固可以涂刷成薄的涂層，就可達(dá)到國家要求的防火極限，可以做成超薄防火涂料，品質(zhì)的優(yōu)異，具有節(jié)省材料和人工，裝飾美觀及防火性能更優(yōu)異等諸多特點(diǎn)。并且可用于石油化工烴類物質(zhì)著火的防火要求，即直接在1000°C溫度下燃燒達(dá)到最佳的防火極限。 還加入復(fù)合的木質(zhì)纖維絲，保證涂料厚度不開裂的優(yōu)異特性，該產(chǎn)品采用了環(huán)保型的MADE 高沸點(diǎn)溶劑，使得該產(chǎn)品無毒、低味，保護(hù)了環(huán)境和人體安全。該產(chǎn)品與傳統(tǒng)型產(chǎn)品的比較 生產(chǎn)工藝大大簡化，施工也方便，是一種新型的室外超薄型可滿足碳烴燃燒防火的防火涂料。上述防火涂料的制備方法，包括如下步驟(1)依次加入配方量的環(huán)保溶劑、耐候性丙烯酸樹脂、氯醚樹脂、阻燃性氨基樹脂和分散劑，在1000-1200轉(zhuǎn)/分下攪拌5 lOmin，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合材料中依次加入配方量的復(fù)合發(fā)泡粉、阻燃材料A、鈦白粉、 阻燃材料B和阻燃助劑，在1000 1200轉(zhuǎn)/分下攪拌25 30min，混合均勻后研至細(xì)度 < 60 μ m ；(3)當(dāng)步驟O)的細(xì)度達(dá)到要求后，依次加入無機(jī)微珠空心填料、防流掛劑和木質(zhì)纖維，在700 800轉(zhuǎn)/分下攪拌25 30min，分散攪勻后即得。有益效果本發(fā)明的防火涂料可涂覆于各種基材上，是一種超薄型的，室外專用的，能耐烴類火燃燒的高效防火涂料，具有優(yōu)異的耐氣候性、耐酸、耐堿等化學(xué)性，附著力高，耐久、漆膜細(xì)膩、裝飾效果美觀。膨脹均勻、泡體結(jié)構(gòu)特殊，防火效果高。產(chǎn)品環(huán)保，無環(huán)境污染，生產(chǎn)工藝簡化，施工方便，可使用于各種防火要求的涂裝，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用了耐候丙烯酸樹脂，新型的聚氯醚樹脂和阻燃樹脂混合配套，提供了優(yōu)異的耐候性，耐化學(xué)性，保證了室外使用和耐久性，使用壽命長。2、通過大量試驗(yàn)篩選出新型的復(fù)合超細(xì)發(fā)泡粉，使發(fā)泡效率更高、更均勻，產(chǎn)品涂膜更細(xì)膩，保證了涂裝的裝飾美觀性，特別是生產(chǎn)工藝大大簡化。3、采用多種阻燃材料配合，確定了最佳配比，能形成均勻的發(fā)泡復(fù)合腔體，定溫發(fā)泡，2mm厚發(fā)泡倍數(shù)達(dá)22倍以上，發(fā)泡均勻飽滿，切開膨脹體，內(nèi)部腔體均勻一致，且具有一定的牢度，具有更高的防火性能，故可做成為超薄漆膜來達(dá)到更高的耐火性，施工方便，節(jié)省施工費(fèi)用。4、采用了復(fù)合木質(zhì)纖維絲，涂膜保證一次性涂刷到厚度要求而不開裂，保證耐久性及美觀性。5、采用環(huán)保型的MADE高沸點(diǎn)溶劑，產(chǎn)品無毒、低味，保護(hù)環(huán)境和人體安全。6、可以配套面漆采用船舶涂料專用的聚氨酯面漆，耐候、耐腐蝕性非常優(yōu)異，更加美觀等等。CN 102408802 A說明書4/7 頁
具體實(shí)施例方式
根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本
發(fā)明。
反應(yīng)原料來源如下
1.環(huán)保溶劑MADE 純度99%無錫市虎皇漆業(yè)有限公司；
2.耐候丙烯酸樹脂HBP7801無錫市虎皇漆業(yè)有限公司；
3.氯醚樹脂MP-25蘭州中順集團(tuán)；
4.阻燃性氨基樹脂型號(hào)586江蘇三木集團(tuán)公司；
5.分散劑BI-163德國BI公司；
6.復(fù)合發(fā)泡粉江蘇融泰化工有限公司或貴州水晶化工有限公司；
7.阻燃材料A 江蘇融泰化工有限公司或山東?；腔び邢薰?br> 8.鈦白粉R706美國杜邦公司；
9.阻燃材料B 江蘇融泰化工有限公司；
10阻燃助劑70#江蘇三木集團(tuán)公司；
11木質(zhì)纖維絲FM100、FM200 上海達(dá)魯實(shí)業(yè)有限公司；
12無機(jī)微珠空心填料6520德國3M公司或上海外電公司；
13.防流掛劑AS0-1824上海紀(jì)研實(shí)業(yè)公司。
實(shí)施例1
一種防火涂料，它包括如下重量份數(shù)的組分
環(huán)保溶劑(MADE)13份；耐候性丙烯酸樹脂13份；氯醚樹脂5份；阻燃性氨基樹脂5份；分散劑(不飽和多元羧酸聚合物)0.3 份;復(fù)合發(fā)泡粉10份；阻燃材料A (三聚氰胺)12份；金紅石型鈦白粉4份；阻燃材料B (多聚磷酸鹽)20份；阻燃助劑(70#氯化石蠟)3份；ΙΟΟμιη和200μιη的木質(zhì)纖維絲按重量比1:1的混合物 2份；無機(jī)微珠空心填料(玻璃空心微珠)3份；純聚酰胺蠟類防流掛劑0.2 份。上述防火涂料的制備方法，包括如下步驟(1)依次加入配方量的環(huán)保溶劑、耐候性丙烯酸樹脂、氯醚樹脂、阻燃性氨基樹脂和分散劑，在1000轉(zhuǎn)/分下攪拌lOmin，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合材料中依次加入配方量的復(fù)合發(fā)泡粉、阻燃材料A、鈦白粉、 阻燃材料B和阻燃助劑，在1000轉(zhuǎn)/分下攪拌25min，混合均勻后研至細(xì)度彡60 μ m ；(3)當(dāng)步驟O)的細(xì)度達(dá)到要求后，依次加入無機(jī)微珠空心填料、防流掛劑和木質(zhì)纖維，在700轉(zhuǎn)/分下攪拌30min，分散攪勻后即得。實(shí)施例2 一種防火涂料，它包括如下重量份數(shù)的組分
環(huán)保溶劑(S100芳香溶劑)15份；耐候性丙烯酸樹脂15份；氯醚樹脂7份；阻燃性氨基樹脂7份；分散劑(有機(jī)硅氧烷共聚體)0.6 份;復(fù)合發(fā)泡粉13份；阻燃材料A (磷酸銨鹽)14份；金紅石型鈦白粉5份；阻燃材料B (聚磷酸銨)23份；阻燃助劑(52#氯化石蠟)4份；ΙΟΟμιη和200μιη的木質(zhì)纖維絲按重量比1:1的混合物 4份；無機(jī)微珠空心填料(空心鋯珠)5份；純聚酰胺蠟類防流掛劑0.4 份。上述防火涂料的制備方法，包括如下步驟(1)依次加入配方量的環(huán)保溶劑、耐候性丙烯酸樹脂、氯醚樹脂、阻燃性氨基樹脂和分散劑，在1200轉(zhuǎn)/分下攪拌5min，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合材料中依次加入配方量的復(fù)合發(fā)泡粉、阻燃材料A、鈦白粉、 阻燃材料B和阻燃助劑，在1200轉(zhuǎn)/分下攪拌25min，混合均勻后研至細(xì)度彡60 μ m ；(3)當(dāng)步驟O)的細(xì)度達(dá)到要求后，依次加入無機(jī)微珠空心填料、防流掛劑和木質(zhì)纖維，在800轉(zhuǎn)/分下攪拌25min，分散攪勻后即得。實(shí)施例3 一種防火涂料，它包括如下重量份數(shù)的組分環(huán)保溶劑(MADE和SlOO芳香溶劑按體積比1: 1的
14份;
混合物)
耐候性丙烯酸樹脂14份；氯醚樹脂6份；阻燃性氨基樹脂6份；分散劑(堿性氨基甲酸酯共聚物)0.4 份;復(fù)合發(fā)泡粉12份；阻燃材料A (三聚氰胺)13份；金紅石型鈦白粉4份；阻燃材料B (聚磷酸銨)22份；阻燃助劑(70#氯化石蠟)3份；ΙΟΟμιη和200μιη的木質(zhì)纖維絲按重量比1:1的混合物3份；無機(jī)微珠空心填料(玻璃空心微珠)4份；純聚酰胺蠟類防流掛劑0.3 份。上述防火涂料的制備方法，包括如下步驟(1)依次加入配方量的環(huán)保溶劑、耐候性丙烯酸樹脂、氯醚樹脂、阻燃性氨基樹脂和分散劑，在1100轉(zhuǎn)/分下攪拌8min，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合材料中依次加入配方量的復(fù)合發(fā)泡粉、阻燃材料A、鈦白粉、 阻燃材料B和阻燃助劑，在1100轉(zhuǎn)/分下攪拌^min，混合均勻后研至細(xì)度< 60 μ m ；(3)當(dāng)步驟O)的細(xì)度達(dá)到要求后，依次加入無機(jī)微珠空心填料、防流掛劑和木質(zhì)纖維，在700轉(zhuǎn)/分下攪拌^min，分散攪勻后即得。實(shí)施例4:本發(fā)明方法制備得到的防火涂料，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下1)烴類火耐火試驗(yàn)，即快速升溫耐火試驗(yàn)，經(jīng)國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢測中心(四川)檢測，2. 3mm厚耐火時(shí)間達(dá)到96mm,即1. 6h。2)常規(guī)耐火性能及理化性能，按國標(biāo)GB14907-2002標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，國家標(biāo)準(zhǔn)的耐火極限是2mm厚耐火極限為1. Oh，而該產(chǎn)品為2mm厚，耐火極限2小時(shí)8分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)。3)其他物理指標(biāo)1.抗裂性無裂紋；2.粘結(jié)強(qiáng)度1. 2Mpa ；3.耐曝?zé)嵝?20h涂層無起泡、脫落、空鼓、開裂；4.耐濕熱性500h涂層無起泡、脫落；5.耐酸、堿性500h涂層無起泡、脫落、無破損；6.耐鹽霧腐蝕性50次循環(huán)后，涂層無起泡、無變化；
7.耐冷熱循環(huán)性15次循環(huán)后，涂層無開裂、無剝落、無起泡。
權(quán)利要求
1. 一種防火涂料，其特征在于，它包括如下重量份數(shù)的組分環(huán)保溶劑13-一 15 份；耐候性丙烯酸樹脂13-一 15 份；氯醚樹脂5 ,7份；阻燃性氨基樹脂5 ,7份；分散劑0.3 0.6份;復(fù)合發(fā)泡粉10--13 份；阻燃材料A12-一 14 份；鈦白粉4 ,5份；阻燃材料B20--23 份；阻燃助劑3 4份；木質(zhì)纖維絲2 4份；無機(jī)微珠空心填料3 ,5份；防流掛劑0.2 0.4份;其中，所述的阻燃材料A為三聚氰胺或磷酸銨鹽；所述的阻燃材料B為多聚磷酸鹽或聚磷酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的環(huán)保溶劑為多元二價(jià)酸酯和 SlOO芳香溶劑中的任意一種或兩者的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的耐候性丙烯酸樹脂由丙烯酸單體、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯共聚合成的高分子樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的阻燃性氨基樹脂為尿素和三聚氰胺共聚的樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的分散劑為不飽和多元羧酸聚合物、有機(jī)硅氧烷共聚體和堿性氨基甲酸酯共聚物中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的復(fù)合發(fā)泡粉為以超細(xì)滑石粉與粗羥基季戊四醇混合研磨得到的復(fù)合體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的阻燃助劑為70#氯化石蠟或 52#氯化石蠟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的木質(zhì)纖維絲為絲長為100μ m 和200 μ m的木質(zhì)纖維按重量比1 1的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述的防流掛劑為純聚酰胺蠟類防流掛劑。
10.權(quán)利要求1所述的防火涂料的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)依次加入配方量的環(huán)保溶劑、耐候性丙烯酸樹脂、氯醚樹脂、阻燃性氨基樹脂和分散劑，在1000-1200轉(zhuǎn)/分下攪拌5 lOmin，混合均勻；(2)向步驟(1)的混合材料中依次加入配方量的復(fù)合發(fā)泡粉、阻燃材料A、鈦白粉、阻燃材料B和阻燃助劑，在1000 1200轉(zhuǎn)/分下攪拌25 30min，混合均勻后研至細(xì)度 < 60 μ m ；(3)當(dāng)步驟O)的細(xì)度達(dá)到要求后，依次加入無機(jī)微珠空心填料、防流掛劑和木質(zhì)纖維，在700 800轉(zhuǎn)/分下攪拌25 30min，分散攪勻后即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防火涂料，它包括如下組分環(huán)保溶劑，耐候性丙烯酸樹脂，氯醚樹脂，阻燃性氨基樹脂，分散劑，復(fù)合發(fā)泡粉，阻燃材料A，鈦白粉，阻燃材料B，阻燃助劑，木質(zhì)纖維絲，無機(jī)微珠空心填料和防流掛劑。本發(fā)明還提供了上述防火涂料的制備方法。本發(fā)明的防火涂料可涂覆于各種基材上，是一種超薄型的，室外專用的，能耐烴類火燃燒的高效防火涂料，具有優(yōu)異的耐氣候性、耐酸、耐堿等化學(xué)性，附著力高，耐久、漆膜細(xì)膩、裝飾效果美觀。膨脹均勻、泡體結(jié)構(gòu)特殊，防火效果高。產(chǎn)品環(huán)保，無環(huán)境污染，生產(chǎn)工藝簡化，施工方便，可使用于各種防火要求的涂裝。
文檔編號(hào)C09D127/06GK102408802SQ20111035282
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者牛清平, 胡勝初 申請人:無錫市虎皇漆業(yè)有限公司