纳米陶瓷防火涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液50～60份、水性丙烯酸乳液6～12份、阻燃剂5～10份、硅酸铝纤维8～16份、纳米陶瓷粉末5～10份、超细玻璃微珠12～18份、氧化铝纤维3～6份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份、消泡剂0.2～1份以及水15～25份；纳米陶瓷粉末主要由纳米氧化锆、纳米碳化硅、纳米氟化钙、纳米氮化钛与纳米氧化镁制备得到；阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。该涂料不仅耐高温性能好，而且隔热效果好，环保。

Nano Ceramic Fire-retardant Coatings

The invention provides a nano ceramic fire retardant coating, which is calculated according to the weight fraction, including the following components: 50~60 acetate acrylate emulsion, 6~12 water-borne acrylic emulsion, 5~10 flame-retardant, 8~16 parts of aluminum silicate fiber, 5~10 parts of nanometer ceramic powder, 12~18 parts of ultrafine glass beads, 3~6 parts of alumina fiber, 1~3 parts of wetting dispersing agent, 1~3 1~3 thickeners, and an antifoaming agent 0.. 2-1 phr and 15-25 phr of water; nano-ceramic powder is mainly prepared by nano-zirconia, nano-SiC, nano-CaF, nano-TiN and nano-MgO; flame retardant is a mixture of trizinc phosphate and polyammonium phosphate. The coating not only has good high temperature resistance, but also has good heat insulation effect and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
纳米陶瓷防火涂料
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种纳米陶瓷防火涂料。
技术介绍
涂料，在中国传统名称为油漆，是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。涂料在人们的生产和生活中应用很多，防火涂料与隔热涂料就是其中一种。目前，市面上主要使用为有机硅耐高温涂料，含有大量的有机挥发性化合物(VOC)，对于环境有着极大的危害，且有机硅涂料耐高温涂料在600℃时开始分解碳化，高温下易燃烧冒烟，产生有毒气体。无机纳米陶瓷涂料由于其具有绿色健康环保的特性，并且高温下不燃烧、不冒烟，无有毒气体释放，同时可满足耐瞬间高温的性能，近几年已逐渐开始在高温行业应用。
技术实现思路
本专利技术提出一种纳米陶瓷防火涂料，该涂料不仅耐高温性能好，而且隔热效果好，环保。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液50～60份、水性丙烯酸乳液6～12份、阻燃剂5～10份、硅酸铝纤维8～16份、纳米陶瓷粉末5～10份、超细玻璃微珠12～18份、氧化铝纤维3～6份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份、消泡剂0.2～1份以及水15～25份；所述纳米陶瓷粉末主要由纳米氧化锆、纳米碳化硅、纳米氟化钙、纳米氮化钛与纳米氧化镁制备得到；所述阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。优选地，所述纳米陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取纳米氧化锆50～60份、纳米碳化硅20～30份、纳米氟化钙2～5份、纳米氮化钛1～3份与纳米氧化镁2～5份，混合得到纳米原料；2)将纳米原料配制成悬浮液，向悬浮液中加入衣康酸然后超声搅拌至均匀，再在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到原料粉末；3)将混合好的原料粉末装入石墨模具中，采用热压烧结工艺进行制备，粉碎，即得到纳米陶瓷粉末；其中，衣康酸的加入量与纳米原料的质量之比为3～7:50。优选地，所述步骤3)的热压烧结温度为1400～1600℃，保温时间为3～10小时。优选地，所述润湿分散剂为丙烯酸铵盐分散剂。优选地，所述增稠剂为硅藻土、钠基膨润土与微晶纤维素的中的一种或者多种。优选地，所述消泡剂为聚二甲基醋丙乳液溶液或矿物油。本专利技术的纳米陶瓷防火涂料的制备方法，包括以下步骤：1)按照配方量将润湿分散剂、醋丙乳液、水性丙烯酸乳液、消泡剂加入水中，在300～500r/min的转速下搅拌充分混合；2)向步骤1)的混合物中加入硅酸铝纤维、氧化铝纤维、纳米陶瓷粉末与超细玻璃微珠在1000～2000r/min的转速下分散；3)向步骤2)的分散液中加入增稠剂、阻燃剂及消泡剂搅拌均匀，即可。本专利技术的有益效果：1)本专利技术选用主要由纳米氧化锆、纳米碳化硅、纳米氟化钙、纳米氮化钛与纳米氧化镁制备得到的纳米陶瓷粉末使得涂料的涂层具有很强的抗氧化与耐高温性能，通过衣康酸对纳米原料进行表面处理，增强了纳米原料与基体树脂的结合力，从而提高了涂料的隔热耐火性能。该纳米陶瓷粉末对800～1600纳米波段的近红外波段具有非常优异的阻隔效率；涂层的硬度大大提高，经测试硬度可达4H，极大的延长了使用寿命。2)硅酸铝纤维是以优质焦宝石、高纯氧化铝、二氧化硅、锆英沙等为原料，选择适当的工艺处理，经电阻炉熔融喷吹或甩丝，使化学组成与结构相同与不同的分散材料进行聚合纤维化制得的无机材料。阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物，其与硅酸铝纤维配合，使得产品的耐火等级达到一级。氧化铝纤维由于其短棒状结构可以相互交错的排列在涂层立体网格中，起到增强体用，其与纳米陶瓷粉末结合极大地满足了涂层在常温和高温下抗挠曲性能，满足热稳定性。具体实施方式实施例1纳米陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取纳米氧化锆50份、纳米碳化硅30份、纳米氟化钙2份、纳米氮化钛1份与纳米氧化镁2份，混合得到纳米原料；2)将纳米原料配制成悬浮液，向悬浮液中加入衣康酸然后超声搅拌至均匀，再在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到原料粉末；衣康酸的加入量与纳米原料的质量之比为3:50。3)将混合好的原料粉末装入石墨模具中，采用热压烧结工艺进行制备，热压烧结温度为1400℃，保温时间为10小时，粉碎，即得到纳米陶瓷粉末。实施例2纳米陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取纳米氧化锆60份、纳米碳化硅20份、纳米氟化钙5份、纳米氮化钛3份与纳米氧化镁5份，混合得到纳米原料；2)将纳米原料配制成悬浮液，向悬浮液中加入衣康酸然后超声搅拌至均匀，再在球磨机上球磨混合均匀，经真空干燥得到原料粉末；衣康酸的加入量与纳米原料的质量之比为7:50。3)将混合好的原料粉末装入石墨模具中，采用热压烧结工艺进行制备，热压烧结温度为1600℃，保温时间为3小时，粉碎，即得到纳米陶瓷粉末。实施例3一种纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液56份、水性丙烯酸乳液8份、阻燃剂7份、硅酸铝纤维12份、实施例2的纳米陶瓷粉末8份、超细玻璃微珠15份、氧化铝纤维4份、丙烯酸铵盐分散剂2份、钠基膨润土2份、聚二甲基醋丙乳液溶液0.6份以及水20份。阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。实施例4一种纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液50份、水性丙烯酸乳液12份、阻燃剂5份、硅酸铝纤维8份、实施例1的纳米陶瓷粉末5份、纳米氧化铝12份、超细玻璃微珠12份、氧化铝纤维3份、丙烯酸铵盐分散剂1份、微晶纤维素1份、聚二甲基醋丙乳液溶液0.2份以及水15份。阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。实施例5一种纳米陶瓷防火涂料，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液60份、水性丙烯酸乳液6份、阻燃剂10份、硅酸铝纤维16份、实施例2的纳米陶瓷粉末10份、纳米氧化铝6份、超细玻璃微珠18份、氧化铝纤维6份、丙烯酸铵盐分散剂3份、硅藻土3份、矿物油1份以及水25份。阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。试验例将实施例3～5的涂料进行性能检测，结果见表1：表1实施例3～5的纳米陶瓷防火涂料的性能另外，将实施例3～5提供的涂料涂覆在玻璃上面进行耐温性能测试，涂层厚度为3.0mm，热面温度为800℃，实施例3～5的涂料背面温度为201～206℃。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米陶瓷防火涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液50～60份、水性丙烯酸乳液6～12份、阻燃剂5～10份、硅酸铝纤维8～16份、纳米陶瓷粉末5～10份、超细玻璃微珠12～18份、氧化铝纤维3～6份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份、消泡剂0.2～1份以及水15～25份；所述纳米陶瓷粉末主要由纳米氧化锆、纳米碳化硅、纳米氟化钙、纳米氮化钛与纳米氧化镁制备得到；所述阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种纳米陶瓷防火涂料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分：醋丙乳液50～60份、水性丙烯酸乳液6～12份、阻燃剂5～10份、硅酸铝纤维8～16份、纳米陶瓷粉末5～10份、超细玻璃微珠12～18份、氧化铝纤维3～6份、润湿分散剂1～3份、增稠剂1～3份、消泡剂0.2～1份以及水15～25份；所述纳米陶瓷粉末主要由纳米氧化锆、纳米碳化硅、纳米氟化钙、纳米氮化钛与纳米氧化镁制备得到；所述阻燃为磷酸三锌酯与聚磷酸铵的混合物。2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷防火涂料，其特征在于，所述纳米陶瓷粉末的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数计算，称取纳米氧化锆50～60份、纳米碳化硅20～30份、纳米氟化钙2～5份、纳米氮化钛1～3份与纳米氧化镁2～5份，混合得到纳米原料；2)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李致，
申请(专利权)人：合肥晓拂新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34