一种膨胀型防火涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种膨胀型防火涂料，所述涂料包含有碳纳米管。所述碳纳米管为多壁碳纳米管或/和单壁碳纳米管。所述涂料按重量份数包括：树脂：10～40、催化剂：0～40、成炭剂：5～20、发泡剂：5～20、阻燃剂：3～15、碳纳米管：3～15。本发明专利技术的膨胀型防火涂料具有防火隔热性能好、粘接力好、强度高、能经受高低温循环的影响，涂层的耐水性、耐酸性、耐盐腐蚀性良好，不易脱落，贮存稳定，装饰性好，施工方便等特点，所述涂料解决了目前防火涂料膨胀倍率低和炭化层致密性低的缺点，具有非常优异的防火性能。

An intumescent fire retardant coating

The present invention relates to an intumescent fire retardant coating comprising a carbon nanotube. The carbon nanotubes are multi walled carbon nanotubes or / and single-walled carbon nanotubes. According to the weight portion, the coating comprises: resin: 10~40, catalyst: 0~40, charring agent: 5~20, foaming agent: 5~20, flame retardant: 3~15, carbon nanotube: 3~15. Intumescent fire retardant coating of the invention has the fire insulation performance, good adhesion, high strength, can withstand the impact of high and low temperature cycle, coating water resistance, acid resistance, good corrosion resistance, not easy to fall off, storage stability, good decoration, construction is convenient wait for a characteristic, the coating is solved fire retardant coating and low expansion rate of charring layer density is low, with excellent fire performance.

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀型防火涂料
本专利技术涉及防火涂料，特别涉及一种膨胀型防火涂料，可用作钢结构防火涂料、饰面型防火涂料、电缆防火涂料。
技术介绍
防火涂料从防火机理来讲一般分为膨胀型和非膨胀型两类。非膨胀型防火涂料是靠其自身的高难燃或不燃性来达到阻燃防火的目的，要想达到好的防火效果必须涂得很厚，添加大量含卤素、氮、磷等阻燃剂，产生大量有毒气体。膨胀型防火涂料就是涂膜受热膨胀形成蜂窝状炭化层，使火焰热量受到隔离而减少或减缓对底材的传递，同时在高温时涂料分解出不燃气体，隔绝并稀释了空气，另外涂层在防火时发生的一系列物理和化学反应吸收了大量热量从而起到阻燃和延缓火焰扩展、蔓延，为人们提供灭火的时间。膨胀型防火涂料受热膨胀后，产生的多孔泡沫防御层，比原涂层厚几十甚至几百倍，且膨胀后泡沫层的导热系数比末膨胀前的涂层至少低一个数量级，涂得很薄就可达到很好的防火效果。美国专利US.6054513介绍了一种防火涂料，在遇火时产生碳化隔离层，在湿热环境下贮存稳定性好，但却没有涉及烟雾处理的问题。CN1164701C公开了一种膨胀型防火涂料，包括丙烯酸树脂、催化剂、成炭剂、发泡剂、阻燃剂、补强剂、颜填料、助剂、烟雾抑制剂等成分，并对丙烯酸树脂改性，对催化剂进行表面处理以及加入烟雾抑制剂来提高涂料的综合性能。当涂膜受热膨胀时形成不易燃二维空间结构的炭化层，使火焰热量受到隔离而减少对底材的传导，同时在高温时涂料分解出不燃气体，隔绝并稀释空气，阻止火焰扩展、蔓延。该涂料适合于钢结构、木质基材、电缆等的防火涂装。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种综合性能优良的膨胀型防火涂料，所述涂料解决了目前防火涂料膨胀倍率低和炭化层致密性低的缺点，具有非常优异的防火性能。所述膨胀型防火涂料含有碳纳米管。碳纳米管的加入可以提高防火涂料膨胀倍率和炭化层致密性，使所述防火涂料具有非常优异的防火性能。优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管或/和单壁碳纳米管。优选地，所述涂料按重量份数包括：优选地，所述涂料按重量份数包括：优选地，所述涂料按重量份数包括：催化剂是膨胀型防火涂料的关键成份之一，它促进和改进涂层的热分解过程，减少或阻止有机物热分解时产生的可燃性焦油、醛、酮等的量，促进不燃性气体的产生及在高温下稳定的三维结构炭化层的形成。只要能在适当温度(一般认为150～250℃)下，分解出的成分能对含羟基的物质进行脱水的材料均可做为催化剂。优选地，所述催化剂选自磷酸二氢铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、三聚磷酸钾、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸盐、酯及衍生物、磺酸酯及衍生物中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如磺酸酯及衍生物和酯及衍生物的混合物，硼酸盐和有机磷酸酯的混合物，焦磷酸三聚氰胺和磷酸双三聚氰胺的混合物，磷酸三聚氰胺和三聚磷酸钾的混合物，聚磷酸铵钾和聚磷酸铵的混合物，有机磷酸酯和焦磷酸三聚氰胺的混合物，磷酸双三聚氰胺和磷酸三聚氰胺的混合物，三聚磷酸钾和聚磷酸铵钾的混合物，磷酸尿素和磷酸二氢铵的混合物，磷酸二氢铵和磺酸酯及衍生物的混合物，酯及衍生物和硼酸盐的混合物，聚磷酸铵钾和磷酸三聚氰胺的混合物。成炭剂是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础，对泡沫碳化层起骨架作用。成炭剂在分解温度上要和催化剂相匹配，成炭剂的有效性取决于分子中羟基及碳原子的含量，羟基的数量大，成炭剂被脱水的速度相对较快，但成炭剂本身的亲水性高，所以并非羟基的数量越高越好，碳原子含量高、分子大，对最终形成的炭化层的强度及致密性有利。所述成炭剂选自淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇、季戊四醇及衍生物、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如酚醛树脂和环氧树脂的混合物，季戊四醇及衍生物和山梨醇的混合物，蔗糖和纤维素及衍生物的混合物，淀粉和酚醛树脂的混合物，环氧树脂和季戊四醇及衍生物的混合物，山梨醇和蔗糖的混合物，纤维素及衍生物和淀粉的混合物。发泡剂在一定温度内释放出不燃性气体-----卤化氢、氨、氮及其化合物、水汽。常用的发泡剂有：双氰胺、三聚氰胺、氯化石蜡、尿素、三聚氰胺的磷酸盐及硼酸盐等。为了能延长发泡时间，使炭化层的高度更理想，一般都采用多个发泡剂合用，本专利技术体系采用三聚氰胺和氯化石蜡为发泡剂，也可采用三聚氰胺盐/酯(如磷酸三聚氰胺)和氯化石蜡为发泡剂。所述涂料还包括补强剂、颜填料、溶剂、烟雾抑制剂中的一种或者至少两种的混合物。本专利技术人经过多次试验证明，发泡高度并不完全与耐火极限成正比，若膨胀层疏松，发泡越高其耐火极限越差，因此增加膨胀层的强度是提高防火涂料耐火极限的关键之一。优选地，所述补强剂为炭黑。优选地，所述补强剂的重量份数为1～10，优选2～8，进一步优选3～5；优选地，所述颜填料的重量份数为1～20，优选2～18，进一步优选3～15；优选地，所述溶剂的重量份数为15～30，优选18～30，进一步优选20～28。优选地，所述烟雾抑制剂的重量份数为1～5，优选1.5～4，进一步优选2～4。优选地，所述溶剂选自乙醇、甲醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、异丁醇、环己酮中的一种或者至少两种的混合物。所述涂料按重量份数包括：本专利技术所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述涂料不同的特性。除此之外，本专利技术所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。本专利技术例如所述涂料还可以包括适量的分散剂和沉降剂，分散剂和抗沉降剂改进了涂料的施工性能、以及贮存稳定性和发泡的均匀性。本专利技术的膨胀型防火涂料用本领域通用的方法制备，例如用下列方法：先溶解好树脂备用，然后按配方量称好各组份，加入配料罐中，搅拌均匀，然后上三辊研磨机研磨至细度合格，用高速搅拌机分散均匀，过滤包装出料。本专利技术的膨胀型防火涂料具有防火隔热性能好、粘接力好、强度高、能经受高低温循环的影响，涂层的耐水性、耐酸性、耐盐腐蚀性良好，不易脱落，贮存稳定，装饰性好，施工方便等特点，所述涂料解决了目前防火涂料膨胀倍率低和炭化层致密性低的缺点，具有非常优异的防火性能。具体实施方式为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：实施例1所述涂料按重量份数包括：实施例2所述涂料按重量份数包括：实施例3所述涂料按重量份数包括：实施例4所述涂料按重量份数包括：实施例5所述涂料按重量份数包括：实施例6所述涂料按重量份数包括：实施例1-6所述涂料的制备方法如下所述：先溶解好树脂备用，然后按配方量称好各组份，加入配料罐中，搅拌均匀，然后上三辊研磨机研磨至细度合格，用高速搅拌机分散均匀，过滤包装出料。对比例对比例为CN1164701C所公开的实施例4。所述涂料按重量份数包括：丙烯酸树脂10份，氯醚树脂2份，实施例2的改性过的催化剂28份，MP15份，二季戊四醇8份，铁白粉5份，氯化石蜡3份，硼酸锌2份，硅灰石2份。实施例1-6和对比例所述涂料的性能指标如表1所示。表1实施例1-6和对比例所述涂料性能指标防火性能实验室对比：上述实施例1-6和对比例涂膜，用酒精喷灯火焰距涂层5cm烘烤，涂层厚度1mm，受火时间5min。结果：以上涂膜均能形成比较均匀致密的炭化层，但是可以明显观察到，实施例1-6所述涂膜的炭化层更加的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀型防火涂料，其特征在于，所述涂料包含有碳纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种膨胀型防火涂料，其特征在于，所述涂料包含有碳纳米管。2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述碳纳米管为多壁碳纳米管或/和单壁碳纳米管。3.如权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数包括：4.如权利要求1-3之一所述的涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数包括：5.如权利要求1-4之一所述的涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数包括：6.如权利要求1-5之一所述的涂料，其特征在于，所述催化剂选自磷酸二氢铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、三聚磷酸钾、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸盐、酯及衍生物、磺酸酯及衍生物中的一种或者至少两种的混合物。7.如权利要求1-6之一所述的涂料，其特征在于，所述成炭剂选自淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇、季戊四醇及衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：过春明，
申请(专利权)人：过春明，
类型：发明
国别省市：江苏,32