含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，该涂料由A、B组分构成，所述A组分由如下质量百分数的原料组成：32%树脂、28%核壳结构膨胀阻燃体系、5%阻燃协效剂、9%颜填料、20%水、0.5%消泡剂、1%防霉剂、2%抗冻剂、1.3%触变防沉剂、0.5%偶联剂、0.4%防结皮剂、0.3%增稠剂；B组分的组成及其质量百分比为：65% OUDRACure

Aqueous two-component fire retardant coating containing nuclear shell structure intumescent flame retardant system and preparation method thereof

The invention discloses a core-shell structure containing intumescent flame retardant two-component waterborne fireproof paint and preparation method thereof, the coating is composed of A, B components, the component A consists of the following ingredients: 32% mass fraction of resin, 28% core-shell structure of intumescent flame retardant, flame retardant synergistic 5% 9% agent, pigment and filler, 20% water, 0.5% defoaming agent, 1% fungicides, 2% antifreeze, 1.3% thixotropic anti settling agent, 0.5% coupling agent, 0.4% anti skinning agent, thickening agent 0.3%; composition and quality percentage of B components: 65% OUDRACure

【技术实现步骤摘要】
含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法
本专利技术涉及防火涂料的
，具体地说是一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法。
技术介绍
近些年来，火灾给人类带来了大量毁灭性的灾难，如：2014年7月一艘名为“合金号”的游艇在三亚湾东岛北侧海域起火、2014年4月江南造船厂在造八万吨级货轮着火、2010年美国海洋能源公司位于墨西哥湾的海洋平台着火、杭州湾跨海大桥海上观景平台着火、2009年央视大楼火灾等。为此，对船舶、海洋平台以及大型钢结构建筑进行防火保护显得尤为重要。实践表明，在海洋平台用钢结构、船用钢结构及大型钢结构建筑表面涂覆防火涂料，来提高钢结构的耐火时间是最可靠、最实用的防火保护措施之一。目前，有关于防火涂料研究和应用方面国内外研究者做了大量工作，如：J.R.Brown等人研究了一种用于舰船舱室的防火涂料，他们发现选择含氯醇酸树脂作基体树脂比环氧聚酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂作基体树脂制备的涂层防火性能好；杨保平等人以SBR、丙烯酸单体和苯乙烯合成了丙烯酸接枝SBR树脂，并与HCPE、APP、PE、MEL、Sb2O3、氯化石蜡42、氢氧化铝、硼酸锌混合制备了超薄型钢结构防火涂料，该涂料达到超薄型钢结构防火涂料的要求；与J.R.Brown等以及杨保平等人不同的是，孙俊利等人以硼酚醛树脂、环氧树脂作基料，三聚氰胺、六次甲基四胺作防火助剂，制备了添加纳米TiO2填料的防火涂料；上述防火涂料均取得了一定的效果，但是近些年来随着人们对环保要求的提高，溶剂型防火涂料逐渐被水性防火涂料所取缔，但水性防火涂料的不足之处在于，涂层耐候性差，所选择的树脂在涂层受火后易出现垂流现象，同时一些复配的树脂体系未必与膨胀阻燃体系相协调；再者主要是由于阻燃体系在涂层中易出现返砂现象，从而将影响防火涂料的后期防火性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，它可克服现有技术中防火涂料涂层受火时易垂流，阻燃体系易返砂，树脂体系与膨胀阻燃体系不协调，涂层膨胀倍率低的一些不足。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：涂料由A、B两组分构成，其中：A组分的组成及其质量百分比为：B组分的组成及其质量百分比为：水性胺类固化剂65％水35％。含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：a、制备A组成，将重量百分比为9％的颜填料、20％的水、1％的防霉剂、2％的抗冻剂、0.5％的偶联剂在转速为2000r/min的条件下高速分散30min；随后加入重量百分比为32％的树脂、28％的核壳结构膨胀阻燃体系，在转速为1200r/min的转速下中速分散20min；最后，加入重量百分比为0.5％的消泡剂、1.3％的触变防沉剂、0.3％的增稠剂、0.4％的防结皮剂，在转速为2000r/min转速条件下高速分散10min，分装备用；b、制备B组分，将重量百分为65％的水性胺类固化剂和35％的水混合后均匀搅拌；c、将A、B组分按照体积比3：1混合，在1200r/min的转速条件下搅拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。进一步的，所述的树脂体系由硅丙乳液、苯丙乳液、水性环氧树脂按照比例为2:1:1混合而成。所述的核壳结构的膨胀阻燃体系是由聚磷酸铵APP、季戊四醇PER和三聚氰胺MEL按照质量比6:3:2混合均匀后，加入气相SiO2，最后将上述混合体系加入聚丙烯酰胺、水性三聚氰胺甲醛树脂的混合体系中，搅拌均匀，在温度为120℃条件下通过双螺杆挤出机挤出，得到核壳结构的膨胀阻燃体系；该核壳结构膨胀阻燃体系的特点在于，膨胀阻燃体系外层包覆树脂体系，当其与涂料中的树脂体系混合后，核壳结构中包覆的树脂体系能够形成较好的阻隔作用，遇水不易溶解析出，遇火也不影响膨胀发泡效果。更进一步的，上述体系中各组分的具体质量百分比为：45％的APP+PER+MEL、7％的SiO2、27％的聚丙烯酰胺和30％水性三聚氰胺甲醛树脂。再进一步的，所述的阻燃协效剂为可膨胀石墨EG、氯化石蜡70、氢氧化铝按照比例为5:3:2混合而成；所述的颜填料为TiO2、改性偏硼酸钡按照比例为3:1混合；所述的消泡剂为美国陶氏DF105与聚醚3255按照比例为1:1混合；所述的防霉剂为KS-197与ZnO按照比例为2:1混合；所述的抗冻剂为乙二醇、乙二醇乙醚、一缩乙二醇按照比例为4:3:3混合；所述的触变防沉剂为SiO2、改性氢化蓖麻油、有机膨润土按照1:4:2；所述的偶联剂为：KH-560与OP-10按照3:1混合；所述的防结皮剂为842、AC-803按照2:1混合而成；所述的增稠剂为羟乙基纤维素。使用时，本专利技术所述的一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，采用硅丙乳液、苯丙乳液以及水性环氧树脂混合而成，由于硅丙乳液和苯丙乳液为热塑性树脂，在涂层受火时易出现垂流现象，使得涂层脱落，为此在体系中加入热固性水性环氧树脂，进一步的抑制了垂流现象；另外还提供了一种具有核壳结构的膨胀阻燃体系，该体系耐水性好、不易返砂；同时该涂层具有较好的膨胀发泡倍率。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。本专利技术主要包括含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其与现有技术的区别在于：涂料由A、B两组分构成，其中：A组分的组成及其质量百分比为：B组分的组成及其质量百分比为：水性胺类固化剂65％水35％所述的树脂体系由硅丙乳液、苯丙乳液、水性环氧树脂按照比例为2:1:1混合而成。所述的核壳结构的膨胀阻燃体系是由聚磷酸铵APP、季戊四醇PER和三聚氰胺MEL按照质量比6:3:2混合均匀后，加入气相SiO2，最后将上述混合体系加入聚丙烯酰胺、水性三聚氰胺甲醛树脂的混合体系中，搅拌均匀，在温度为120℃条件下通过双螺杆挤出机挤出，得到核壳结构的膨胀阻燃体系；上述体系中各组分的具体质量百分比为：45％的APP+PER+MEL、7％的SiO2、27％的聚丙烯酰胺和30％水性三聚氰胺甲醛树脂。所述的阻燃协效剂为可膨胀石墨EG、氯化石蜡70、氢氧化铝按照质量比5:3:2混合而成；所述的颜填料为TiO2、改性偏硼酸钡按照质量比3:1混合；所述的消泡剂为美国陶氏DF105与聚醚3255按照质量比1:1混合；所述的防霉剂为KS-197与ZnO按照质量比2:1混合；所述的抗冻剂为乙二醇、乙二醇乙醚、一缩乙二醇按照质量比4:3:3混合；所述的触变防沉剂为SiO2、改性氢化蓖麻油、有机膨润土按照质量比1:4:2；所述的偶联剂为KH-560与OP-10按照质量比3:1混合；所述的防结皮剂为842、AC-803按照质量比2:1混合而成；所述的增稠剂为羟乙基纤维素。所述的水性胺类固化剂为陶氏化学OUDRACureTMWB8004。含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：a、制备A组成，将重量百分比为9％的颜填料、20％的水、1％的防霉剂、2％的抗冻剂、0.5％的偶联剂在转速为2000r/min的条件下高速分散30min；随后加入重量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：涂料由A、B两组分构成，其中：A组分的组成及其质量百分比为：树脂                        32%核壳结构膨胀阻燃体系        28%阻燃协效剂                  5%颜填料                      9%水                          20%消泡剂                      0.5%防霉剂                      1%抗冻剂                      2% 触变防沉剂                  1.3%偶联剂                      0.5%防结皮剂                    0.4%增稠剂                      0.3%B组分的组成及其质量百分比为：水性胺类固化剂              65%水                          35%。

【技术特征摘要】
1.含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：涂料由A、B两组分构成，其中：A组分的组成及其质量百分比为：树脂32%核壳结构膨胀阻燃体系28%阻燃协效剂5%颜填料9%水20%消泡剂0.5%防霉剂1%抗冻剂2%触变防沉剂1.3%偶联剂0.5%防结皮剂0.4%增稠剂0.3%B组分的组成及其质量百分比为：水性胺类固化剂65%水35%。2.根据权利要求1所述的含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：所述的树脂体系由硅丙乳液、苯丙乳液、水性环氧树脂按照比例为2:1:1混合而成。3.根据权利要求1所述的含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：所述的核壳结构的膨胀阻燃体系是由聚磷酸铵APP、季戊四醇PER和三聚氰胺MEL按照质量比6:3:2混合均匀后，加入气相SiO2，最后将上述混合体系加入聚丙烯酰胺、水性三聚氰胺甲醛树脂的混合体系中，搅拌均匀，在温度为120℃条件下通过双螺杆挤出机挤出，得到核壳结构的膨胀阻燃体系；上述体系中各组分的具体质量百分比为：45%的APP+PER+MEL、7%的SiO2、27%的聚丙烯酰胺和30%水性三聚氰胺甲醛树脂。4.根据权利要求1所述的含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：所述的阻燃协效剂为可膨胀石墨EG、氯化石蜡70、氢氧化铝按照比例为5:3:2混合而成；所述的颜填料为TiO2、改性偏硼酸钡按照比例为3:1混合；所述的消泡剂为美国陶氏DF105与聚醚3255按照比例为1:1混合；所述的防霉剂为KS-197与ZnO按照比例为2:1混合；所述的抗冻剂为乙二醇、乙二醇乙醚、一缩乙二醇按照比例为4:3:3混合；所述的触变防沉剂为SiO2、改性氢化蓖麻油、有机膨润土按照1:4:2；所述的偶联剂为：KH-560与OP-10按照3:1混合；所述的防结皮剂为842、AC-803按照2:1混合而成；所述的增稠剂为羟乙基纤维素。5.根据权利要求1所述的含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：所述的水性胺类固化剂为陶氏化学OUDRACureTMWB8004。6.含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：a、制备A组成，将重量百分比为9%的颜填料、20%的水、1%的防霉剂、2%的抗冻剂、0.5%的偶联剂在转速为2000r/min的条件下高速分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，邱盛兴，张天财，陆卫强，杜蕙，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31