一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，它以次磷酸铝微胶囊、聚磷酸铵微胶囊、季戊四醇、三聚氰胺、羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂、水性苯丙核壳乳液和水为原料制备而成。本发明专利技术利用包覆改性尿素三聚氰胺甲醛树脂的次磷酸铝微胶囊，解决了次磷酸铝易分解和易使涂料开裂的问题，提高次磷酸铝的热稳定性能并降低其吸水性，并利用次磷酸铝微胶囊与聚磷酸铵微胶囊的高效的协同阻燃作用，极大提升防火涂料耐火阻燃性能，大大降低了防火涂料的发烟量，解决聚磷酸铵在潮湿环境下易水解、易迁移和易析出等问题；所得防火涂料具有高效的阻燃性和抑烟性，并具有优异的成膜性和耐水耐候性，且环境友好、制备简单，适合推广应用。

Water soluble microcapsule fireproof coating for ultrathin steel structure and preparation method thereof

The invention discloses a water-borne microencapsulated ultra-thin steel structure fire retardant coating, which is prepared from aluminum phosphate microcapsules, ammonium polyphosphate microcapsules, pentaerythritol, melamine, hydroxyethyl cellulose, defoamer, dispersant, waterborne styrene acrylic core shell emulsion and water as raw materials. The aluminum hypophosphite microcapsule coated with modified urea melamine formaldehyde resin solves the problems of easy decomposition and cracking of aluminum hypophosphite coating, improves the thermal stability of aluminum hypophosphite and reduces its water absorption, and utilizes the synergistic flame retardant effect of aluminum hypophosphite microcapsule and ammonium polyphosphate microcapsule. The fire retardant coatings can greatly improve the fire retardant and flame retardant properties, greatly reduce the smoke emission of the fire retardant coatings, and solve the problems of hydrolysis, migration and precipitation of ammonium polyphosphate in humid environment. The fire retardant coatings have high flame retardant and smoke suppression properties, excellent film forming and water resistance, weather resistance, environmental friendliness and simple preparation. Single, suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料及其制备方法。
技术介绍
超薄型钢结构防火涂料，由于涂层厚度薄、施工便利、装饰性好，因此被广泛应用于钢结构防火保护中。但超薄型防火涂料中的膨胀防火体系占比非常大，尤其是其中酸源聚磷酸铵、多聚磷酸铵等水溶性好，遇水易迁移，相容性不好，导致涂料附着力不好、耐久性不佳；同时超薄型钢结构防火涂料在受热膨胀发泡时，发烟量大，危害人们生命健康安全，并对环境造成严重污染。专利CN201410341750.5中提供了一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料，耐久性不佳，发烟量大。而次磷酸铝作为一种新型、性能优异、环境友好、无卤无毒的高效阻燃剂，其含磷量高(41.89％)，能与聚磷酸铵高效协同阻燃、促进成炭、大大减少了涂料在膨胀发泡的产生的烟量。但次磷酸铝相容性差，吸水性大，特别是添加到涂料里面，易使涂料开裂，暴露在空气中会缓慢分解成有腐蚀性、自发可燃的磷化氢气体，甚至在极端条件下会形成爆炸性混合物。因此应用时需要对次磷酸铝表面进行包覆改性，如专利CN201510410213.6中提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，各组分及其所占质量百分比为：次磷酸铝微胶囊2～10％，聚磷酸铵微胶囊30～36％，季戊四醇10～20％，三聚氰胺10～15％，水性苯丙核壳乳液20～30％，羟乙基纤维素0.5～1％，分散剂0.5～1％，消泡剂0.5～1％，正辛醇0.5～1％，其余为水。

【技术特征摘要】
1.一种水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，各组分及其所占质量百分比为：次磷酸铝微胶囊2～10％，聚磷酸铵微胶囊30～36％，季戊四醇10～20％，三聚氰胺10～15％，水性苯丙核壳乳液20～30％，羟乙基纤维素0.5～1％，分散剂0.5～1％，消泡剂0.5～1％，正辛醇0.5～1％，其余为水。2.根据权利要求1所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述次磷酸铝微胶囊以次磷酸铝、尿素、三聚氰胺、甲醛、间苯二酚、氯化铵和乳化剂为主要原料，首先将尿素、三聚氰胺、甲醛溶液进行预聚反应得尿素三聚氰胺甲醛预聚体，然后加入次磷酸铝、乳化剂和有机溶剂配制的均匀悬浮液，再加入间苯二酚和氯化铵，进行原位聚合反应而成；其中尿素、三聚氰胺和甲醛总质量与次磷酸铝的质量比为1:(1～3)；间苯二酚和氯化铵总质量为次磷酸铝质量的2～6％，间苯二酚和氯化铵的质量比为1:1，乳化剂的添加量为次磷酸铝质量的1～5％；乳化剂为聚乙二醇辛基苯基醚。3.根据权利要求2所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述尿素与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1:(1～3)，三聚氰胺为尿素和甲醛总质量的5～10％。4.根据权利要求2所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述预聚反应工艺为：将尿素、三聚氰胺和甲醛溶液混合均匀后，加入胺液调节pH至8～9，再升温至75～85℃，反应1～2h；所述原位聚合反应条件为：pH为3～5，反应温度为65～75℃，反应时间为3～4h。5.根据权利要求1所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述聚磷酸铵微胶囊为三聚氰胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵的复合材料，它以多聚磷酸铵、三聚氰胺、甲醛为主要原料，首先将三聚氰胺、甲醛溶液进行预聚反应得三聚氰胺甲醛预聚体，然后加入多聚磷酸铵和有机溶剂形成的均匀悬浮液，进行原位聚合反应而成；其中三聚氰胺和甲醛总质量与多聚磷酸铵的质量比为1:(1.4～3)。6.根据权利要求5所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述预聚反应工艺为：将三聚氰胺和甲醛溶液混合均匀后，调节pH至8～9，再升温至70～80℃，反应0.5～1h；其中三聚氰胺与甲醛溶液中甲醛的摩尔比为1:(1.5～3)；原位聚合反应条件为：pH为4～6，反应温度为70～80℃，反应时间为2～3h。7.根据权利要求1所述的水性微胶囊化超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述水性苯丙核壳乳液以复合乳化剂、核单体混合物和壳单体混合物为原料经核壳乳液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治田，胡清华，刘诗，柯贤忠，张旗，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42