一种防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防火涂料及其制备方法，所述防火涂料由如下重量份数的原料制成：氟硅改性丙烯酸酯乳液30‑40份，水性聚氨酯树脂20‑35份，琥珀酸酯磺酸钠0.6‑1.5份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5‑1.0份，聚磷酸铵10‑20份，硼酸锌12‑17份，季戊四醇5‑10份，硅藻土10‑20份，膨胀珍珠岩7‑15份，γ‑Al2O3 0.5‑1.5份，纳米二氧化钛5‑10份，成膜剂1‑2份，消泡剂0.02‑0.05份和水40‑60份。本发明专利技术防火涂料干燥时间短，粘附性好，机械强度高，耐曝热性、耐高温性能、耐水性能、耐盐雾腐蚀性能优异。

A fire-retardant coating and its preparation method

The invention discloses a fire-retardant coating and a preparation method thereof. The fireproof coating is made from raw materials with the weight as follows: fluorosilicone modified acrylate emulsion 30, 40 parts, waterborne polyurethane resin 20, 35 parts, sodium succinate sulfonate 0.6, 1.5 parts, vinyl trimethoxy silane 0.5 1, ammonium polyphosphate 10 10 20, zinc borate 12 12, 1 pentaerythritol, and diatomite. 10_20, 7_15, 0.5_1.5, 5_10, 1_2, 0.02_0.05 and 40_60 of expanded perlite, nano-titanium dioxide, film-forming agent, defoamer. The fireproof coating has short drying time, good adhesion, high mechanical strength, excellent exposure heat resistance, high temperature resistance, water resistance and salt spray corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种防火涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种防火涂料及其制备方法。
技术介绍
水性涂料是以水作溶剂或者作分散介质的涂料，环境污染小，而且价格低廉，可用于金属、塑料、玻璃等多种材质上，是今后涂料的发展趋势。但是，现有的水性涂料漆膜软、不耐水、不耐腐蚀和附着力差，尚不能满足工业生产的要求。公告号为CN104059440B的中国专利公开了一种耐候性高的水性涂料，包括以下重量份的原料：聚氨酯树脂与聚苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的混合物40～60份，高岭土15～25份，铁系颜料0.5～3份，硼砂0.1～0.8份，防老化剂0.5～2份，抗氧剂30100.5～2份，消泡剂HT65200.5～3份，分散剂0.1～3份，乳化剂0.1～1份，氨水0.1～1份，聚四氟乙烯5～8份和水25～50份；所述的防老化剂为紫外线吸收剂UVP-327与光稳定剂744的混合物，其混合比例为：1～2:1。主要解决了现有技术中水性涂料分散性、耐候性不高的技术问题。但是，该专利涂料的防水和防污性能稍差。公开号为CN108641551A的中国专利申请公开了一种耐高温防火涂料及其制备方法，所述耐高温防火涂料，包括如下质量份组分：水性成膜基体50～75份、多壁碳纳米管8～15份、氧化石墨烯0.3～1份、改性纳米空心二氧化硅微球0.9～1.5份、复合膨胀型阻燃剂30～40份、三聚氰胺14～20份、季戊四醇12～18份、硅酸钾0～9份、膨润土6～12份、助剂0.5～2.5份和水40～60份。所述水性成膜基体为丙烯酸乳液、水性聚氨酯、环氧树脂中的至少一种。该专利技术采用多壁碳纳米管、氧化石墨烯和改性纳米空心二氧化硅微球复配，可以协同提高防火涂料的阻燃效果，抑制挥发性降解产物的产生。该专利技术的耐高温防火涂料具有优异的耐高温性能，在高温条件下涂层不起泡、不龟裂、不剥落，能够有效延长构件的使用寿命。但是，该专利无机填料较多，影响防火涂料的粘结强度。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种防火涂料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种防火涂料，由如下重量份数的原料制成：氟硅改性丙烯酸酯乳液30-40份，水性聚氨酯树脂20-35份，琥珀酸酯磺酸钠0.6-1.5份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1.0份，聚磷酸铵10-20份，硼酸锌12-17份，季戊四醇5-10份，硅藻土10-20份，膨胀珍珠岩7-15份，γ-Al2O30.5-1.5份，纳米二氧化钛5-10份，成膜剂1-2份，消泡剂0.02-0.05份和水40-60份。优选地，所述氟硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法包括以下步骤：（1）将0.5-1.2份十二烷基硫酸钠、0.5-1.0份OP-10、0.05-0.1份碳酸氢钠和30-40份水混合，搅拌20-30min，然后搅拌条件下滴加1-5份甲基丙烯酸、6-10份甲基丙烯酸甲酯、10-15份丙烯酸丁酯，3-4h内滴完，得到混合乳液；（2）将步骤（1）得到的混合溶液倒出1/3-2/3，剩余混合乳液升温至75-85℃，然后加入1.0-1.6份过硫酸铵，当剩余混合乳液出现淡蓝色荧光时，加入上述倒出来的混合乳液和8-15份八甲基环四硅氧烷、5-10份三氟丙基环硅烷，再加入0.5-1.5份过硫酸铵，搅拌反应1-3h，降至室温，过滤，即得。优选地，所述硅藻土为10-100μm。优选地，所述膨胀珍珠岩的粒径为50-200μm。优选地，所述成膜剂为3-甲氧基丁醇、十二醇酯、二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、丙二醇正丁醚和乙二醇甲丁醚中一种或几种。优选地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。一种防火涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氟硅改性丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯树脂、琥珀酸酯磺酸钠、乙烯基三甲氧基硅烷和50-70%水置于搅拌机中，搅拌均匀，得到分散液一；（2）将硅藻土、膨胀珍珠岩、γ-Al2O3、纳米二氧化钛和剩余水超声分散均匀，得到分散液二；（3）将聚磷酸铵、硼酸锌和季戊四醇混合均匀，研磨至50μm以下，得到混合粉料；（4）将步骤（1）分散液一、步骤（2）分散液二与步骤（3）混合粉料置于搅拌机中，搅拌均匀，搅拌过程加入成膜剂和消泡剂，即得。优选地，步骤（2）所述的超声功率为500-1000W。本专利技术的积极有益效果：1.本专利技术氟硅改性丙烯酸酯乳液是含氟单体、有机硅单体、丙烯酸酯单体接枝共聚而成，具有优异的粘附性、耐污性、耐热性和耐候性能；水性聚氨酯树脂硬度高、附着力强和耐磨性好；氟硅改性丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯树脂合用为基料，两者相容性好。琥珀酸酯磺酸钠和乙烯基三甲氧基硅烷合用，有利于基料的充分混合和均匀分散，提高涂料的机械强度。聚磷酸铵、硼酸锌和季戊四醇合用为阻燃剂，与基料的相容性好。硅藻土和膨胀珍珠岩孔径较大，便于负载各种原料，提高了涂料的机械强度。γ-Al2O3硬度高、强度高、热稳定性好、耐磨性好，提高了涂料的硬度、耐磨性和耐污性。纳米二氧化钛屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。成膜剂和消泡剂提高了涂料的流变性和稳定性，有利于涂料内部致密、表面平整。本专利技术各种原料合用，所得防火涂料表干时间≤2.1h，干燥时间短；粘结强度≥0.69MPa，粘附性好；抗压强度≥2.1MPa，机械强度高；耐曝热性测试，720h无起层、脱落、空鼓、开裂现象，耐高温性能优异；耐水性能测试，100h无起层、脱落、开裂现象，涂料防水；耐盐雾腐蚀性测试，30h无起泡、变质、软化现象，涂料耐腐蚀；耐火极限≥3.8h，耐火性能优异。2.本专利技术首先将氟硅改性丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯树脂、琥珀酸酯磺酸钠、乙烯基三甲氧基硅烷和50-70%水置于搅拌机中搅拌均匀，使氟硅改性丙烯酸酯乳液和水性聚氨酯树脂充分混合；然后硅藻土、膨胀珍珠岩、γ-Al2O3、纳米二氧化钛和剩余水超声分散均匀，γ-Al2O3、纳米二氧化钛在水中充分负载在硅藻土、膨胀珍珠岩孔径中，防止γ-Al2O3、纳米二氧化钛团聚；接着聚磷酸铵、硼酸锌和季戊四醇混合研磨至50μm以下，便于充分分散；最后各分散液和混合粉料混合均匀，便于形成均一稳定涂料。具体实施方式下面结合一些具体实施方式，对本专利技术进一步说明。实施例1一种防火涂料，由如下重量份数的原料制成：氟硅改性丙烯酸酯乳液30份，水性聚氨酯树脂20份，琥珀酸酯磺酸钠0.6份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5份，聚磷酸铵10份，硼酸锌12份，季戊四醇5份，硅藻土10份，膨胀珍珠岩7份，γ-Al2O30.5份，纳米二氧化钛5份，成膜剂1份，消泡剂0.02份和水40份。上述氟硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法包括以下步骤：（1）将0.5份十二烷基硫酸钠、0.5份OP-10、0.05份碳酸氢钠和30份水混合，搅拌20min，然后搅拌条件下滴加1份甲基丙烯酸、6份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸丁酯，3h内滴完，得到混合乳液；（2）将步骤（1）得到的混合溶液倒出2/3，剩余混合乳液升温至75℃，然后加入1.0份过硫酸铵，当剩余混合乳液出现淡蓝色荧光时，加入上述倒出来的混合乳液和8份八甲基环四硅氧烷、5份三氟丙基环硅烷，再加入0.5份过硫酸铵，搅拌反应1h，降至室温，过滤，即得。所述硅藻土为10-100μm。所述膨胀珍珠岩的粒径为50-200μm。所述成膜剂为3-甲氧基丁醇。所述消泡剂为磷酸三丁酯。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火涂料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：氟硅改性丙烯酸酯乳液30‑40份，水性聚氨酯树脂20‑35份，琥珀酸酯磺酸钠0.6‑1.5份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5‑1.0份，聚磷酸铵10‑20份，硼酸锌12‑17份，季戊四醇5‑10份，硅藻土10‑20份，膨胀珍珠岩7‑15份，γ‑Al2O3 0.5‑1.5份，纳米二氧化钛5‑10份，成膜剂1‑2份，消泡剂0.02‑0.05份和水40‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种防火涂料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：氟硅改性丙烯酸酯乳液30-40份，水性聚氨酯树脂20-35份，琥珀酸酯磺酸钠0.6-1.5份，乙烯基三甲氧基硅烷0.5-1.0份，聚磷酸铵10-20份，硼酸锌12-17份，季戊四醇5-10份，硅藻土10-20份，膨胀珍珠岩7-15份，γ-Al2O30.5-1.5份，纳米二氧化钛5-10份，成膜剂1-2份，消泡剂0.02-0.05份和水40-60份。2.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述氟硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法包括以下步骤：（1）将0.5-1.2份十二烷基硫酸钠、0.5-1.0份OP-10、0.05-0.1份碳酸氢钠和30-40份水混合，搅拌20-30min，然后搅拌条件下滴加1-5份甲基丙烯酸、6-10份甲基丙烯酸甲酯、10-15份丙烯酸丁酯，3-4h内滴完，得到混合乳液；（2）将步骤（1）得到的混合溶液倒出1/3-2/3，剩余混合乳液升温至75-85℃，然后加入1.0-1.6份过硫酸铵，当剩余混合乳液出现淡蓝色荧光时，加入上述倒出来的混合乳液和8-15份八甲基环四硅氧烷、5-10份三氟丙基环硅烷，再加入0.5-1.5份过硫酸铵，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋国涛，贾奇龙，王哲，候麟，王志永，杨峰，王健，邓宸佳，罗杨瑞，李文征，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司南阳供电公司，
类型：发明
国别省市：河南,41