一种防水防火涂料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防水防火涂料的制备方法，属于涂料制备技术领域。本发明专利技术以膨胀石墨与绢云母为原料形成炭质层，炭质层与建筑基底具有较好的粘结作用，再以海带为原料，使得防火涂料具有防水性，玻璃纤维隔热效果好，使得防火涂料的防水效果大大增强，将玻璃纤维与碱液反应，使得玻璃纤维的膨化能力增强，玻璃纤维的隔热阻燃效果大大提升，从而提高本发明专利技术制得的防火涂料的隔热防火性能，以谷壳为原料得到木质素分解，木质素的分解成纤维素，在防火涂料中起到连结、拉伸的作用，将改性无机物粉末、备用改性玻璃纤维、上述改性酚醛树脂、蛋清蛋白质混合搅拌，形成类似泡沫隔热层的结构，使防火涂层的隔热防火效果大大提升，具有广阔的应用前景。

Preparation of a Waterproof and Fireproof Coating

【技术实现步骤摘要】
一种防水防火涂料的制备方法
本专利技术涉及一种防水防火涂料的制备方法，属于涂料制备

技术介绍
随着我国经济持续快速的增长，基础设施的大量建设，人们生活水准提高和环保意识也逐渐增强。现代家装中，各种易燃材料的使用越来越普遍，最近几年全国各地发生了数场火灾，造成了大量人员伤亡及财产损失。因此，建筑防火已经是影响建筑安全性能的主要技术指标。现在很常见的一种防火处理方法，就是使用防火涂料。在建筑内、外墙上涂覆防火涂料，不但对材料起到装饰的效果，同时可以延长火灾发生时变形破坏的时间，有效地降低火灾的损失。防火涂料是指用于可燃性基材表面，用以改变材料表面燃烧特性，阻滞火灾迅速蔓延，或施用于建筑构件上，用以提高构件的耐火极限的一类特种涂料。防火涂料对基材有较好的保护作用，适用于厨房等可见明火以及安装木柜、地板等易燃板材的地方，因此防火涂料的市场需求量越来越大。防火涂料一般由基料、分散介质、阻燃剂、填料、助剂（增塑剂、稳定剂、防水剂、防潮剂等）组成。防火涂料从所用的分散体系进行分类，可分为水溶型和溶剂型；在应用范围上，进行分类分室外型和室内型；从厚度来分类，分为厚涂型、薄涂型和超薄型；从防火形式进行分类，可分为膨胀型和非膨胀型。膨胀型防火涂料受热后膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层，封闭被保护的物体，延迟热量向基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高造成的强度下降。防火涂料的使用，不仅仅需要遇火初期的阻燃作用，在火场中的耐火时间的提高也尤为重要。目前使用的防火涂料由于本身组分、基体性能等原因，存在高温时容易发生开裂，膨胀程度小、热量向基材的传递速率较快等问题，而失去对内部结构的有效保护，严重影响防火涂料的防火性能，且存在防水、抗冻性较差的缺陷。因此，提供一种阻燃效果好、环保低毒的防火涂料及其制备方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前使用的防火涂料的耐水性能差，使得很多涂刷完成的防火涂料在雨水冲刷下很快就引起鼓包，脱落，导致工程返工多，并且其防火效果不佳的缺陷，提供了一种防水防火涂料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：防水防火涂料的具体制备步骤为：将改性无机物粉末、改性玻璃纤维、改性酚醛树脂和蛋清蛋白质投入共混机中，在温度为45～55℃和转速为80～100r/min的条件下搅拌20～30min，出料即得防水防火涂料；改性酚醛树脂的具体制备步骤为：（1）称取600～800g的谷壳放入组织粉碎机中，粉碎20～30min，得到谷壳粉碎物，将谷壳粉碎物与质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液投入反应釜中，升高反应釜内温度至60～70℃，搅拌20～30min，得到混合液；（2）将混合液与苯酚投入搅拌仪中，以700～800r/min的转速搅拌20～30min制得分散液，将分散液倒入高温高压蒸煮罐中，密封蒸煮罐，将高温高压蒸煮罐中的温度调节为180～200℃，同时升高内部压力至1.8～2.0MPa，蒸煮1～2h，得到改性酚醛树脂；改性玻璃纤维的具体制备步骤为：将玻璃纤维、质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液和异丙醇投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为50～60℃的水浴锅中，加入搅拌装置以600～800r/min的转速搅拌20～30min，即得改性玻璃纤维；改性无机粉末的具体制备步骤为：（1）将膨胀石墨与绢云母投入粉碎机中，以900～1000r/min的转速粉碎1～2h，粉碎后将研磨后所得物料投入行星球磨机中，在球料比为10：1和转速为120～140r/min的条件下研磨20～30min后，过50目筛，得到无机物粉末；（2）收集海带放入研磨机中，研磨20～30min，得到海带粉末，将海带粉末与无机物粉末混合均匀制得待发酵底物，将发酵底物、河底淤泥和蒸馏水投入酵罐中，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温度为20～30℃的温室中，发酵1～2周，得到改性无机物粉末。优选的按重量份数计，改性无机物粉末为10～12份、改性玻璃纤维为15～17份、改性酚醛树脂为8～10份、蛋清蛋白质为4～6份。改性酚醛树脂的具体制备步骤（1）中谷壳粉碎物与质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液的质量比为1︰5。改性酚醛树脂的具体制备步骤（2）中混合液与苯酚的质量比为2︰1。改性酚醛树脂的具体制备步骤（2）中高温高压蒸煮罐中的温度进一步优选为190～195℃。改性玻璃纤维的具体制备步骤中优选的按重量份数计，玻璃纤维为6～8份、质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液为12～14份、异丙醇为2～3份。改性无机粉末的具体制备步骤（1）中膨胀石墨与绢云母的质量比为2︰1。改性无机粉末的具体制备步骤（2）中海带粉末与无机物粉末的质量比为1︰5，优选的按重量份数计，所述的发酵底物为14～16份、河底淤泥为2～3份、蒸馏水为4～6份。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先以膨胀石墨与绢云母为原料，膨胀石墨与绢云母燃烧后膨胀倍率高，形成的炭质层均匀致密、强度高，并且，炭质层与建筑基底具有较好的粘结作用，使得防火涂料可以牢牢地附着在建筑基底上，再以海带为原料，海带中含有大量氟元素，氟元素具有防水效果，将海带粉碎物与无机物粉末共混发酵，氟元素结合在无机物表面，使得无机物具有防水性，进而使得防火涂料具有防水性，玻璃纤维隔热效果好，耐高温性好，具有不燃性，耐化学性佳，其表面有硅醇基，硅醇基很活泼，一方面能进一步反应，缩合成高分子化合物-网状有机硅树脂膜，这种体型结构具有憎水性，另一方面，由于建筑基底表面存在许多硅醇基，建筑表面存在的硅醇基能与甲基硅醇钠中的硅醇基脱水交联，使得建筑表面键合上烃基，其结构与有机硅树脂相似，降低了表面张力，使水的接触角增大，实现“反毛细管效应”，形成憎水层，使得防火涂料的防水效果大大增强，将玻璃纤维与碱液反应，使得碱分子与玻璃纤维内的羟基结合，削弱了玻璃纤维分子间作用力，使得玻璃纤维分子之间的间距增大，以异丙醇作为烷基化剂，玻璃纤维产生烷基化反应，使得玻璃纤维的膨化能力增强，由于烷基的存在，阻止了玻璃纤维重新靠近形成氢键，使得玻璃纤维的隔热阻燃效果大大提升，热量向建筑基底传播的速度大大减慢，从而提高本专利技术制得的防火涂料的隔热防火性能，以谷壳为原料，经过碱液浸泡，使得谷壳中木质素分解，木质素的分解使得部分纤维素彼此分离，这部分分离的纤维素在防火涂料中起到连结、拉伸的作用，稻壳粉碎物与苯酚在高温高压蒸煮过程中，生成酚醛树脂，酚醛树脂的粘性强，可作为粘接剂使用，使得本专利技术制得的防火涂料的各部分组分之间牢牢地粘接在一起，同时，谷壳中含有的碳元素与硅元素在高温蒸煮过程中生成碳化硅，碳化硅的热稳定性好、耐高温性极佳，是不错的耐火材料，碳化硅与酚醛树脂结合在一起，得到改性酚醛树脂，使得粘接剂的粘性提高、耐火性提升，将改性无机物粉末、备用改性玻璃纤维、上述改性酚醛树脂、蛋清蛋白质混合搅拌，蛋清蛋白中含有大量二硫键，在混合物中具有起泡能力，使得混合物中含有大量纳米级气泡，形成类似泡沫隔热层的结构，使得本专利技术制得的防火涂层的隔热防火效果大大提升，具有广阔的应用前景。具体实施方式将膨胀石墨与绢云母按质量比为2︰1投入粉碎机中，以900～1000r/min的转速粉碎1～2h，粉碎后将研磨后所得物料投入行星球磨机中，在球料比为10：1和转速为120～14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防水防火涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将改性无机物粉末、改性玻璃纤维、改性酚醛树脂和蛋清蛋白质投入共混机中，在温度为45～55℃和转速为80～100r/min的条件下搅拌20～30min，出料即得防水防火涂料；所述的改性酚醛树脂的具体制备步骤为：（1）称取600～800g的谷壳放入组织粉碎机中，粉碎20～30min，得到谷壳粉碎物，将谷壳粉碎物与质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液投入反应釜中，升高反应釜内温度至60～70℃，搅拌20～30min，得到混合液；（2）将混合液与苯酚投入搅拌仪中，以700～800r/min的转速搅拌20～30min制得分散液，将分散液倒入高温高压蒸煮罐中，密封蒸煮罐，将高温高压蒸煮罐中的温度调节为180～200℃，同时升高内部压力至1.8～2.0MPa，蒸煮1～2h，得到改性酚醛树脂；所述的改性玻璃纤维的具体制备步骤为：将玻璃纤维、质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液和异丙醇投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为50～60℃的水浴锅中，加入搅拌装置以600～800r/min的转速搅拌20～30min，即得改性玻璃纤维；所述的改性无机粉末的具体制备步骤为：（1）将膨胀石墨与绢云母投入粉碎机中，以900～1000r/min的转速粉碎1～2h，粉碎后将研磨后所得物料投入行星球磨机中，在球料比为10：1和转速为120～140r/min的条件下研磨20～30min后，过50目筛，得到无机物粉末；（2）收集海带放入研磨机中，研磨20～30min，得到海带粉末，将海带粉末与无机物粉末混合均匀制得待发酵底物，将发酵底物、河底淤泥和蒸馏水投入酵罐中，密封发酵罐罐口，将发酵罐置于温度为20～30℃的温室中，发酵1～2周，得到改性无机物粉末。...

【技术特征摘要】
1.一种防水防火涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将改性无机物粉末、改性玻璃纤维、改性酚醛树脂和蛋清蛋白质投入共混机中，在温度为45～55℃和转速为80～100r/min的条件下搅拌20～30min，出料即得防水防火涂料；所述的改性酚醛树脂的具体制备步骤为：（1）称取600～800g的谷壳放入组织粉碎机中，粉碎20～30min，得到谷壳粉碎物，将谷壳粉碎物与质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液投入反应釜中，升高反应釜内温度至60～70℃，搅拌20～30min，得到混合液；（2）将混合液与苯酚投入搅拌仪中，以700～800r/min的转速搅拌20～30min制得分散液，将分散液倒入高温高压蒸煮罐中，密封蒸煮罐，将高温高压蒸煮罐中的温度调节为180～200℃，同时升高内部压力至1.8～2.0MPa，蒸煮1～2h，得到改性酚醛树脂；所述的改性玻璃纤维的具体制备步骤为：将玻璃纤维、质量分数为6～10%的氢氧化钠溶液和异丙醇投入烧杯中，将烧杯置于水浴温度为50～60℃的水浴锅中，加入搅拌装置以600～800r/min的转速搅拌20～30min，即得改性玻璃纤维；所述的改性无机粉末的具体制备步骤为：（1）将膨胀石墨与绢云母投入粉碎机中，以900～1000r/min的转速粉碎1～2h，粉碎后将研磨后所得物料投入行星球磨机中，在球料比为10：1和转速为120～140r/min的条件下研磨20～30min后，过50目筛，得到无机物粉末；（2）收集海带放入研磨机中，研磨20～30min，得到海带粉末，将海带粉末与无机物粉末混合均匀制得待发酵底物，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥民，
申请(专利权)人：曾祥民，
类型：发明
国别省市：江西,36