一种用于油烟管道的防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种用于油烟管道的防火涂料及其制备方法、涂覆方法，该防火涂料包括以下重量份的阻燃原料：30‑70份微胶囊阻燃抑烟剂、30‑70份膨胀型阻燃剂、5‑15份氢氧化铝、6‑10份硼酸锌、6‑10份二氧化钛、20‑30份三聚氰胺树脂、30‑50份改性纳米复合粒子、6‑12份成膜剂、8‑15份颜填料、3‑10份抗油防水剂以及30‑70份水。本发明专利技术的防火涂料在应用于油烟管道时具有良好的防火阻燃能力、耐水、防油、附着力、耐候性等性能，且在防火试验时，可以耐受120min火焰仍不穿破油烟管道，给予了消防人员充分的时间救援，保证了人们的人身和财产安全。

A fire retardant coating for oil smoke pipeline and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于油烟管道的防火涂料及其制备方法
本专利技术涉及防火涂料方面，特别是涉及一种用于油烟管道的防火涂料及其制备方法、涂覆方法。
技术介绍
近年来，随着我国经济的快速发展，各种餐饮、娱乐场所不断增多，越来越多的大型宾馆、酒店也拔地而起，加上城市建设的步伐加快，人们对城市生活环境的追求越来越高，国家要求餐饮场所必须按照排油烟管道来净化环境，防止油烟困扰人们生活，如此一来人们的环境要求得到了解决，但是同时消防问题却随之产生了。在商用厨房中，油烟管道内油垢形成较快，油层堆积很厚，而油垢的主要成分是植物油，植物油容易在高温下氧化放热，达到燃点时很容易燃烧。而厨房的油烟管道极易产生高温，且在抽吸过程中，不断有火星甚至火苗冒出，这就容易引燃油烟管道内堆积的油垢。目前，为了减少由于油烟管道引起的火灾，可以在油烟管道内壁上安装自动喷水系统，但是该系统成本较高，使得很多商家望而却步。因此，提供一种经济的油烟管道的防火方式势在必行。火灾不仅释放大量的热，还会产生多种有毒有害气体和烟雾，而有毒有害气体会导致人们窒息，烟雾或降低火场中的能见度，造成人们呼吸困难和心理恐惧，同时烟雾还会妨碍消防人员进入火灾现场进行准确施救和疏散。据统计，火灾死亡人数中70-80%是由于烟和有害气体窒息造成的，因此，防火阻燃研究中对阻燃材料有了更多的要求。减少防火阻燃材料本身所释放的有害气体，如传统的卤素阻燃剂在燃烧时所产生的卤化氢打扰了人们的正常新陈代谢，对人们身体造成了巨大的伤害，并且还造成了环境污染，一些欧盟国家已经明令禁止卤素阻燃剂在生产生活中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有油烟管道的防火问题，提供一种对环境无污染的防火方式，具体提供一种油烟管道的防火涂料及其制备方法、涂覆方法，为了解决这个技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于油烟管道的防火涂料，包括以下重量份的阻燃原料：30-70份微胶囊阻燃抑烟剂、30-70份膨胀型阻燃剂、5-15份氢氧化铝、6-10份硼酸锌、6-10份二氧化钛、20-30份三聚氰胺树脂、30-50份改性纳米复合粒子、6-12份成膜剂、8-15份颜填料、3-10份抗油防水剂以及30-70份水等。其中氢氧化铝、二氧化钛、改性纳米复合粒子为无机阻燃剂。优选地，所述的微胶囊阻燃抑烟剂为壳聚糖微胶囊阻燃抑烟剂，其制作方法如下：（1）在搅拌罐中依次加入水和明胶，在50℃下搅拌至明胶完全溶解，得到明胶溶液，所得的明胶溶液中明胶的浓度为1.5wt%；（2）将壳聚糖、季戊四醇、双酚A双（二苯基磷酸酯）、三聚氰胺、十二烷基苯磺酸钠加入水中，以2000转每分钟的速度剪切乳化3分钟，从而得到乳液；（3）将所得的乳液逐滴加到明胶溶液中，并用氢氧化钠溶液将其PH调至5.0-5.8，在50℃下搅拌反应30分钟，搅拌转速为300转每分钟，制得悬浮液；（4）将所得的悬浮液用冰水浴降温至0-8℃，缓慢滴加戊二醛水溶液，并用氢氧化钠溶液调节体系PH至5.0-5.8，维持体系温度在0-8℃30分钟，然后控制体系温度在45℃，用氢氧化钠溶液调节PH至5.9-6.2，反应2-4小时后得到微胶囊乳液；（5）将0.06g/ml的单宁加入到所得的微胶囊乳液，控制体系温度在45℃下搅拌反应6小时，并冷却、离心、抽滤，常温下自然干燥得到壳聚糖微胶囊阻燃抑烟剂。壳聚糖上含有大量的活性基团，可以与其它组分产生相互作用，进而起到固化作用，而壳聚糖微胶囊将碳源（壳聚糖、季戊四醇）、酸源（双酚A双（二苯基磷酸酯））和气源（三聚氰胺）集于一体，所制备的微胶囊阻燃抑烟剂能够有效降低释放的热量，并且显著的抑制烟气的释放。优选地，所述的膨胀型阻燃剂包括以下组分的原料：季戊四醇磷酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、环糊精、木质素以及三聚氰胺。膨胀型阻燃剂以C、P、N为主要阻燃元素，不含卤素，不会产生对人体有危害的有毒有害气体，在发生火灾时，季戊四醇磷酸酯首先脱水生成磷酸，并与环糊精、木质素上的羟基发生反应，释放水分子；同时，三聚氰胺在火灾温度下分解为不燃性气体，而木质素、环糊精等在不燃性气体的作用下剧烈膨胀，温度继续升高，材料进一步酯化、脱水炭化，最终形成多孔、致密粘稠的炭层，能有效地隔绝空气、隔绝热源，起到良好的阻燃性。优选地，所述的改性纳米复合粒子为负载有二氧化钛的纳米二氧化硅粒子，所述的成膜剂为聚醋酸乙烯酯乳液、二丙二醇丁醚、氨基树脂、丙烯树脂和焦油系树脂的混合物，所述的颜填料为钛白粉、三聚氰胺、高岭土的混合物，所述抗油拒水剂为含6个碳的全氟化合物。改性纳米复合粒子可以提高防火涂料的附着力、抗冲击、柔韧性等性能，还可以提高防火涂料的耐老化、耐腐蚀性能，并且改性纳米复合粒子本身还有一定的阻燃性能。所添加的颜填料不仅能够增加管道的装饰性，还可以改善防火涂料的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性、流变性和耐候性能。优选地，所述的抗油拒水剂包括NT-X600、NT-X620。所添加的抗油拒水剂能够减少油烟管道表面油污的堆积，一方面可以轻松出去油烟管道表面的油污，大大降低了油烟管道清洗的难度，另一方面减少了火灾发生的频率。一种用于油烟管道的防火涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）将氢氧化铝、硼酸锌、二氧化钛、改性纳米复合粒子、颜填料粉碎研磨；（2）按重量份分别加入微胶囊阻燃抑烟剂、膨胀型阻燃剂、氢氧化铝、硼酸锌、二氧化钛、三聚氰胺树脂、改性纳米复合粒子、成膜剂、颜填料、抗油防水剂、水，混合均匀并在70-90℃下搅拌0.5-1.5小时，再置于剪切机中剪切8-15分钟，得到所述的防火涂料。一种用于油烟管道的防火涂料的涂覆方法，包括以下步骤：（1）将待涂覆的油烟管道基体表面进行抛丸处理，并对处理后的油烟管道基体表面进行充分的清洁，去除油烟管道基体表面的污染物；（2）采用喷涂的方法在油烟管道基体表面涂一层醇酸红丹防锈底漆，在醇酸红丹防锈底漆未固化前喷涂石英砂粗骨料，喷涂时喷嘴的孔径为1.6-2.0mm，喷枪压力为0.2-0.5MPa，对于死角部分采用手工涂抹的方式进行刷涂；（3）将防火涂料充分搅拌均匀，用高压喷枪在油烟管道基体表面喷涂第一层防火涂料，待第一层防火涂料阴干后，采用高压喷枪对油烟管道基体表面进行第二层喷涂，对需要修补的局部采用手工涂抹的方式补涂；喷涂时喷嘴孔径为1.4-1.8mm，喷嘴压力为0.3-0.5MPa，喷涂时高压喷枪喷口距离油烟管道基材表面的距离为18-25cm，且高压喷枪与油烟管道基材表面之间的夹角为α，α为45°；（4）自然晾干并养护一周。优选地，步骤（2）中每层底漆的厚度为1.5-2.5mm，步骤（3）中每层防火涂料的厚度为5.5-7.5mm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术采用壳聚糖微胶囊阻燃抑烟剂、膨胀型阻燃剂、无机阻燃剂相结合的方式提升涂料的防火能力。其中壳聚糖上含有大量的活性基团，可以与其它组分产生相互作用，进而起到固化作用，而壳聚糖微胶囊将碳源、酸源和气源集于一体，所制备的微胶囊阻燃抑烟剂能够有效降低释放的热量，并且显著的抑制烟气的释放；通过添加颜填料和纳米改性复合粒子提高了防火涂料的附着力和耐候性等性能，而通过添加抗油拒水剂能够减少油烟管道表面油污的堆积，一方面可以轻松出去油烟管道表面的油污，大大降低了油烟管道清洗的难度，另一方面减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于油烟管道的防火涂料，其特征在于：包括以下重量份的阻燃原料：30‑70份微胶囊阻燃抑烟剂、30‑70份膨胀型阻燃剂、5‑15份氢氧化铝、6‑10份硼酸锌、6‑10份二氧化钛、20‑30份三聚氰胺树脂、30‑50份改性纳米复合粒子、6‑12份成膜剂、8‑15份颜填料、3‑10份抗油防水剂以及30‑70份水。

【技术特征摘要】
1.一种用于油烟管道的防火涂料，其特征在于：包括以下重量份的阻燃原料：30-70份微胶囊阻燃抑烟剂、30-70份膨胀型阻燃剂、5-15份氢氧化铝、6-10份硼酸锌、6-10份二氧化钛、20-30份三聚氰胺树脂、30-50份改性纳米复合粒子、6-12份成膜剂、8-15份颜填料、3-10份抗油防水剂以及30-70份水。2.根据权利要求1所述的一种用于油烟管道的防火涂料，其特征在于：所述的微胶囊阻燃抑烟剂为壳聚糖微胶囊阻燃抑烟剂，其制作方法如下：（1）在搅拌罐中依次加入水和明胶，在50℃下搅拌至明胶完全溶解，得到明胶溶液，所得的明胶溶液中明胶的浓度为1.5wt%；（2）将壳聚糖、季戊四醇、双酚A双（二苯基磷酸酯）、三聚氰胺、十二烷基苯磺酸钠加入水中，以2000转每分钟的速度剪切乳化3分钟，从而得到乳液；（3）将所得的乳液逐滴加到明胶溶液中，并用氢氧化钠溶液将其PH调至5.0-5.8，在50℃下搅拌反应30分钟，搅拌转速为300转每分钟，制得悬浮液；（4）将所得的悬浮液用冰水浴降温至0-8℃，缓慢滴加戊二醛水溶液，并用氢氧化钠溶液调节体系PH至5.0-5.8，维持体系温度在0-8℃30分钟，然后控制体系温度在45℃，用氢氧化钠溶液调节PH至5.9-6.2，反应2-4小时后得到微胶囊乳液；（5）将0.06g/ml的单宁加入到所得的微胶囊乳液，控制体系温度在45℃下搅拌反应6小时，并冷却、离心、抽滤，常温下自然干燥得到壳聚糖微胶囊阻燃抑烟剂。3.根据权利要求2所述的一种用于油烟管道的防火涂料，其特征在于：所述的膨胀型阻燃剂包括以下组分的原料：季戊四醇磷酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、环糊精、木质素以及三聚氰胺。4.根据权利要求3所述的一种用于油烟管道的防火涂料，其特征在于：所述的改性纳米复合粒子为负载有二氧化钛的纳米二氧化硅粒子，所述的成膜剂为聚醋酸乙烯酯乳液、二丙二醇丁醚、氨基树脂、丙烯树脂和焦油系树脂的混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王抗，程广飞，牛利利，程翠霞，
申请(专利权)人：大洋电力科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41