膨胀型环氧防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种膨胀型环氧防火涂料，由下列重量份的原料制成：甲组分：环氧树脂20‑40％、膨胀石墨3‑5％、石墨烯0.1‑0.5％、三氧化钼1‑1.5％、陶瓷纤维7‑17％、磷酸三苯酯1‑3％、偶联剂0.2‑0.7％；乙组分：聚酰胺树脂20‑30％、脂肪胺加成物10‑15％、聚磷酸铵18‑25％、聚磷酸三聚氰胺9‑13％、季戊四醇磷酸酯10‑15％、碳纤维1‑3％。该膨胀型环氧防火涂料能够提高防火涂料性能，提高耐气候老化的性能，提高涂层机械强度和耐水性，改善施工性能，实现一次厚涂，改善与钢材底漆涂层的配伍性能。

Expansive epoxy fire retardant coatings and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
膨胀型环氧防火涂料及其制备方法
：本专利技术涉及涂料制备
，尤其涉及一种膨胀型环氧防火涂料及其制备方法。
技术介绍
：目前国内防火涂料主要类别有：①溶剂型丙烯酸涂料；②水性丙烯酸类防火涂料；③溶剂型环氧防火涂料。以上这些主要的原材料是丙烯酸树脂或乳液、双酚A环氧树脂、聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺、季戊四醇磷酸酯等。而实际情况是：1、水性防火涂料耐水性不好，如果一次性涂层过厚，则容易产生开裂；丙烯酸类防火涂料的附着力不好，耐水性不够优秀，一般也就在168小时，而且由于含有溶剂，溶剂型丙烯酸防火涂料干燥速度慢，不能一次厚涂，当涂层达到1mm时(每遍)，干燥时间长达1周；2、一般的环氧树脂防火涂料固体含量不高，耐水性还不够理想，由于含有溶剂，也不能实现一次厚涂；3、较薄的防火涂料涂层不能达到较长的防火时间；4、上述除水性防火涂料以外，其它溶剂型防火涂料由于含有溶剂，所以与防腐底漆的配伍性能不够理想，常常因为溶剂挥发慢而导致底漆被溶胀“咬底”。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种膨胀型环氧防火涂料及其制备方法，能够提高防火涂料性能，提高耐气候老化的性能，提高涂层机械强度和耐水性，改善施工性能，实现一次厚涂，改善与钢材底漆涂层的配伍性能。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种膨胀型环氧防火涂料，由下列重量份的原料制成：甲组分：环氧树脂20-40％、膨胀石墨3-5％、石墨烯0.1-0.5％、三氧化钼1-1.5％、陶瓷纤维7-17％、磷酸三苯酯1-3％、偶联剂0.2-0.7％；乙组分：聚酰胺树脂20-30％、脂肪胺加成物10-15％、聚磷酸铵18-25％、聚磷酸三聚氰胺9-13％、季戊四醇磷酸酯10-15％、碳纤维1-3％。在本专利技术一较佳实施例中，所述甲组分、乙组分配比为2.5:1。为了降低体系整体粘度和粘滞阻力，保证涂料的性能，本专利技术的环氧树脂优选为脂环族环氧树脂5-10％、双酚F环氧树脂5-10％及有机硅改性环氧树脂10％-20％。作为优选，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述聚磷酸铵为高聚合度聚磷酸铵，n≥1000；所述聚酰胺树脂为低分子量聚酰胺树脂。本专利技术还提供一种膨胀型环氧防火涂料的制备方法，包括如下步骤：(1)将定量石墨烯分散于脂环族环氧树脂中，滴加偶联剂，超声震荡；(2)将定量膨胀石墨、三氧化钼投入到双酚F环氧树脂中，研磨，加入上述步骤(1)浆料，搅拌均匀后加入定量磷酸三苯酯、聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺及有机硅改性环氧树脂，高速分散，然后降低转速，慢慢加入陶瓷纤维，搅拌均匀，得到甲组分；(3)将定量聚酰胺树脂、脂肪胺加成物置于釜中搅拌均匀，慢慢加入定量聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺、季戊四醇磷酸酯，然后高速搅拌均匀；(4)将步骤(3)混匀的物料加入捏合机，慢慢加入碳纤维捏合均匀，得到乙组分；(5)将甲组分、乙组分按比例混合，抹涂在钢板上，完成加工。其中，所述脂肪胺加成物采用如下工艺制作而成：将多乙烯多胺100份置于反应釜中，溶于25份乙二醇乙醚中加热到70-120℃，釜接冷凝器回流，慢慢滴加双官能团环氧树脂活性稀释剂10份，反应1小时后滴加叔胺类促进剂(如DMP-30)2份，继续搅拌反应30分钟，抽真空除去乙二醇乙醚，冷却备用。本专利技术膨胀型环氧防火涂料及其制备方法的有益效果是：1、针对现在的溶剂型涂料，改为无溶剂型涂料，对环境友好，干燥固化无收缩，实现一次厚涂；2、通过加入复配的固化剂，使防火涂料耐水性大大提高，；3、通过复配脂环族环氧树脂，使防火涂层耐老化性能提高；4、通过物理掺混有机硅材料，提高防火涂料发泡层的强度，增强抵抗火焰的冲击力。具体实施方式：下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例1：(1)将0.2份石墨烯分散于8.6份脂环族环氧树脂中，滴加0.4份钛酸酯偶联剂，超声震荡；(2)将4.6份膨胀石墨、1.3份三氧化钼投入到9.2份双酚F环氧树脂中，研磨到50μm以下，加入上述步骤(1)浆料，搅拌均匀后加入1.8份磷酸三苯酯、24.1份聚磷酸铵、11.0份聚磷酸三聚氰胺及18.9份有机硅改性环氧树脂，高速分散，然后降低转速至300转，慢慢加入14.1份陶瓷纤维，搅拌均匀，得到甲组分；(3)将27.9份低分子量聚酰胺树脂、14.3份脂肪胺加成物置于釜中搅拌均匀，慢慢加入24.7份聚磷酸铵、12.0份聚磷酸三聚氰胺、14.5份季戊四醇磷酸酯，然后高速搅拌均匀；(4)将步骤(3)混匀的物料加入捏合机，慢慢加入2.4份碳纤维捏合均匀，得到乙组分；(5)将甲组分、乙组分按2.5:1混合，用铲刀抹涂在钢板上。其各项性能参数如下：实施例2：(1)将0.4份石墨烯分散于9.1份脂环族环氧树脂中，滴加0.6份钛酸酯偶联剂，超声震荡；(2)将3.9份膨胀石墨、1.2份三氧化钼投入到8.7份双酚F环氧树脂中，研磨到50μm以下，加入上述步骤(1)浆料，搅拌均匀后加入2.6份磷酸三苯酯、23.9份聚磷酸铵、11.5份聚磷酸三聚氰胺及19.2份有机硅改性环氧树脂，高速分散，然后降低转速至300转，慢慢加入14.8份陶瓷纤维，搅拌均匀，得到甲组分；(3)将29.5份低分子量聚酰胺树脂、13.2份脂肪胺加成物置于釜中搅拌均匀，慢慢加入21.9份聚磷酸铵、12.7份聚磷酸三聚氰胺、14.2份季戊四醇磷酸酯，然后高速搅拌均匀；(4)将步骤(3)混匀的物料加入捏合机，慢慢加入2.9份碳纤维捏合均匀，得到乙组分；(5)将甲组分、乙组分按2.5:1混合，用铲刀抹涂在钢板上。其各项性能参数如下：实施例3：(1)将0.1份石墨烯分散于5份脂环族环氧树脂中，滴加0.2份钛酸酯偶联剂，超声震荡；(2)将3份膨胀石墨、1份三氧化钼投入到5份双酚F环氧树脂中，研磨到50μm以下，加入上述步骤(1)浆料，搅拌均匀后加入1份磷酸三苯酯、20份聚磷酸铵、10份聚磷酸三聚氰胺及10份有机硅改性环氧树脂，高速分散，然后降低转速至300转，慢慢加入7份陶瓷纤维，搅拌均匀，得到甲组分；(3)将20份低分子量聚酰胺树脂、10份脂肪胺加成物置于釜中搅拌均匀，慢慢加入18份聚磷酸铵、9份聚磷酸三聚氰胺、10份季戊四醇磷酸酯，然后高速搅拌均匀；(4)将步骤(3)混匀的物料加入捏合机，慢慢加入1份碳纤维捏合均匀，得到乙组分；(5)将甲组分、乙组分按2.5:1混合，用铲刀抹涂在钢板上。其各项性能参数如下：以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀型环氧防火涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：甲组分：环氧树脂20‑40％、膨胀石墨3‑5％、石墨烯0.1‑0.5％、三氧化钼1‑1.5％、陶瓷纤维7‑17％、磷酸三苯酯1‑3％、偶联剂0.2‑0.7％；乙组分：聚酰胺树脂20‑30％、脂肪胺加成物10‑15％、聚磷酸铵18‑25％、聚磷酸三聚氰胺9‑13％、季戊四醇磷酸酯10‑15％、碳纤维1‑3％。

【技术特征摘要】
1.一种膨胀型环氧防火涂料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：甲组分：环氧树脂20-40％、膨胀石墨3-5％、石墨烯0.1-0.5％、三氧化钼1-1.5％、陶瓷纤维7-17％、磷酸三苯酯1-3％、偶联剂0.2-0.7％；乙组分：聚酰胺树脂20-30％、脂肪胺加成物10-15％、聚磷酸铵18-25％、聚磷酸三聚氰胺9-13％、季戊四醇磷酸酯10-15％、碳纤维1-3％。2.根据权利要求1所述的膨胀型环氧防火涂料，其特征在于，所述甲组分、乙组分配比为2.5:1。3.根据权利要求1所述的膨胀型环氧防火涂料，其特征在于，所述环氧树脂包括脂环族环氧树脂5-10％、双酚F环氧树脂5-10％及有机硅改性环氧树脂10％-20％。4.根据权利要求2所述的膨胀型环氧防火涂料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。5.根据权利要求2所述的膨胀型环氧防火涂料，其特征在于，所述聚磷酸铵为高聚合度聚磷酸铵，n≥1000。6.一种如权利要求1-5任一项所述的膨胀型环氧防火涂料的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王若愚，贺海建，
申请(专利权)人：无锡市烯能达新材料科技有限公司，中国铁路广州局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32