一种基于高效协效剂的膨胀型防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料及其制备方法，属于功能涂料范畴。其特征是水性成膜基体(20％)，聚磷酸铵(22～26％)，三聚氰胺(11～13％)季戊四醇(7～9％)钛白粉(5～10％)，协效剂(1～5％)，助剂(1～3.5％)，水(18.5～26.5％)。将这些物质按照一定配比混合研磨成涂料。本发明专利技术的效果在于燃烧初期，均匀致密发泡，后期形成了一种隔火隔热的包状炭层结构，耐燃时间长为67min，涂层的耐水耐候性好，表面光滑，制备工艺流程简单，便于操作。该防火涂料属于水性涂料范畴，属于绿色环保涂料。该涂料可广泛用于木结构、钢结构等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高效协效剂的膨胀型防火涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种防火涂料的制备，尤其是一种基于高效协效剂的膨胀型防火涂料的制备。
技术介绍
现如今，钢结构的应用已经应用到各个行业，然而火灾对与建筑物、工业设施的安全带来的严重的威胁。火灾导致钢结构的强度降低，带来严重的安全问题。防火涂料作为一种可燃性基材表面的功能性材料，能有效降低被涂基体的可燃烧性，阻滞火灾的快速蔓延，或提高被涂材料的耐火极限。因此，防火涂料的存在是相当有效且有意义的。膨胀型阻燃涂料膨胀体系主要由磷酸铵盐(酸源)、季戊四醇(炭源)、三聚氰胺(气源)组成，当涂层受热达到一定温度时就会膨胀，其厚度比涂层高出几十倍，形成一层疏松多孔的膨胀炭层，达到隔绝空气，隔热的作用，并放出难燃气体，冲淡氧气的浓度，起到隔火隔热的作用。而水性防火涂料，不仅满足国家环保的要求，而且价格低廉，性能显著，故而越来越受到研究者与厂商的重视。本专利技术采用水性成膜物作为基体，钛白粉作为高温填料，在燃烧的过程当中，析出附着在炭层表面，起到隔火隔热的作用，并加入一种耐高温的高效协效剂，增强炭层强度，从而提高防火涂料的耐燃时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提高现有防火涂料的防火性能性能，提供一种高效的协效剂，优于传统的膨胀型防火涂料。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：该防火涂料的组分及含量：水性成膜基体(20％)，聚磷酸铵(22～26％)，三聚氰胺(11～13％)季戊四醇(7～9％)钛白粉(5～10％)，协效剂(1～5％)，助剂(1～3.5％)，水(18.5～26.5％)。本专利技术水性成膜基体为水性有环氧乳液，水性苯丙乳液，水性丙烯酸其中的一种。本专利技术所述的高效协效剂为氮化锆，氧化锆，硅酸锆其中的一种。本专利技术所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉的其中一种。本专利技术所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。该专利技术包括以下步骤：(1)按照以下组分配比备料：水性成膜基体(20％)，聚磷酸铵(22～26％)，三聚氰胺(11～13％)季戊四醇(7～9％)钛白粉(5～10％)，氮化锆(1～5％)，助剂(1～3.5％)，水(18.5～26.5％)。(2)将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为2000r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性成膜基体以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料。本专利技术的优点：本专利技术所用到的水性成膜基体，为水性环保基料，对环境无污染。本专利技术所用的高温填料钛白粉，会在燃烧过程当中析出，附着在炭层表面，提高炭化层强度，隔绝了热量的传导，延长了耐燃时间。本专利技术所用的高效协效剂与钛白粉有高效的协效作用，添加量少，成本低，添加入防火涂料后，耐燃时间提高到67min。具体实施方式实例一：各组分含量：水性环氧乳液(20％)，聚磷酸铵(26％)，三聚氰胺(12％)，季戊四醇(8％)，金红石型钛白粉(7％)，氮化锆(3％)，助剂(2％)，水(22％)。制备方法：将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为2000r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性环氧乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得高效协效剂的水性膨胀型防火涂料。实例二：水性苯丙乳液(20％)，聚磷酸铵(24％)，三聚氰胺(11％)，季戊四醇(9％)，锐钛型钛白粉(8％)，氧化锆(2％)，助剂(2％)，水(24％)。制备方法：将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为2000r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性苯丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得高效协效剂的水性膨胀型防火涂料。实例三：水性丙烯酸乳液(20％)，聚磷酸铵(22％)，三聚氰胺(13％)，季戊四醇(7％)，金红石型钛白粉(6％)，硅酸锆(4％)，助剂(1％)，水(27％)。制备方法：将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为2000r/min的研磨机中研磨30min，然后将水性丙烯酸乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得高效协效剂的水性膨胀型防火涂料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料及其制备方法，其特征在于：该防火涂料的组分及含量：水性成膜基体(20％)，聚磷酸铵(22～26％)，三聚氰胺(11～13％)季戊四醇(7～9％)钛白粉(5～10％)，协效剂(1～5％)，助剂(1～3.5％)，水(18.5～26.5％)。

【技术特征摘要】
1.一种基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料及其制备方法，其特征在于：该防火涂料的组分及含量：水性成膜基体(20％)，聚磷酸铵(22～26％)，三聚氰胺(11～13％)季戊四醇(7～9％)钛白粉(5～10％)，协效剂(1～5％)，助剂(1～3.5％)，水(18.5～26.5％)。2.根据权利要求书1所述的基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料，其特征在于，所述的水性成膜基体为水性环氧乳液，水性苯丙乳液，水性丙烯酸其中的一种。3.根据权利要求书1所述的基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料，其特征在于，所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉其中的一种。4.根据权利要求书1所述的基于高效协效剂的水性膨胀型防火涂料，其特征在于，所述的协效剂为氮化锆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪飞，冯伟华，张胜，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11