一种隔热防火涂料及其制备方法、隔热防火织物及其应用技术

本发明专利技术提供了一种隔热防火涂料及其制备方法、隔热防火织物及其应用，涉及防火材料技术领域。本发明专利技术提供的隔热防火涂料，包括以下重量份数的制备原料：二氧化硅气凝胶粉末3～12份；二氧化钛粉末3～12份；氢氧化铝粉末55～71份；水46～55份；分散剂3～8份。本发明专利技术通过对各原料组分用量的控制，能够避免组分团聚，保证各组分作用的充分发挥，提高涂料的隔热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种隔热防火涂料及其制备方法、隔热防火织物及其应用
本专利技术涉及防火材料
，具体涉及一种隔热防火涂料及其制备方法、隔热防火织物及其应用。
技术介绍
防火服的主要使用者为消防员，需要消防员穿着防火服出入火场保护人民的生命财产安全。在恶劣的火场环境中，防火服必须要能提供充足的防护时间来确保消防员们完成任务，同时也要避免防火服在火场中出现融化现象以及断裂现象对消防员造成伤害。因此，对于消防员来说，防火服是生命安全的最重要的保证。防火服是由外层、隔热层、舒适层等多层织物复合而成，防火服外层通常采用阻燃面料覆合铝箔，阻燃面料主要有两种，一种是全棉阻燃斜纹纱卡，一种是C/N棉锦阻燃布，覆合铝箔后既有良好的阻燃性能，外面的铝箔层还可以起到很好的防热辐射功能。传统的防火服所用阻燃面料在燃烧时剩碳率不高，导致无法使棉纤维具有更好的阻燃性能，且经过阻燃改性的面料断裂强度有所下降，从而影响防火服的服用性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种隔热防火涂料及其制备方法、隔热防火织物及其应用，本专利技术提供的隔热防火涂料具有优异的反热辐射和耐高温性能，以该隔热防火涂料为涂层制备的隔热防火织物具有较好的阻燃性和力学性能。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种隔热防火涂料，包括以下重量份数的制备原料：二氧化硅气凝胶粉末3～12份；二氧化钛粉末3～12份；氢氧化铝粉末55～71份；水46～55份；分散剂3～8份。<br>优选地，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径在48微米以下；所述二氧化钛粉末的粒径为0.5～1.5微米；所述氢氧化铝粉末的粒径为1～3微米。本专利技术提供了上述技术方案所述隔热防火涂料的制备方法，包括以下步骤：将二氧化硅气凝胶粉末、二氧化钛粉末、氢氧化铝粉末和水混合，得到悬浮液；将所述悬浮液和分散剂混合，得到隔热防火涂料。优选地，所述二氧化硅气凝胶粉末的制备方法，包括以下步骤：提供硅酸钠水溶液；调节所述硅酸钠水溶液的pH值为8～9，进行静置老化，得到二氧化硅凝胶材料；将所述二氧化硅凝胶材料进行表面疏水改性，得到疏水二氧化硅凝胶；将所述疏水二氧化硅凝胶进行加热，得到二氧化硅气凝胶；将所述二氧化硅气凝胶进行研磨，得到二氧化硅气凝胶粉末。优选地，所述硅酸钠水溶液的质量浓度为25～28％。优选地，所述静置老化的温度为55～63℃，所述静置老化的时间为20～26h。优选地，所述表面疏水改性的改性剂为三甲基氯硅烷和正己烷。优选地，所述加热的温度为70～120℃，保温时间为2～3h。本专利技术提供了一种隔热防火织物，包括玄武岩纤维布和设置于所述玄武岩纤维布表面的隔热防火涂层；所述隔热防火涂层由上述技术方案所述的隔热防火涂料或上述技术方案所述制备方法制备得到的隔热防火涂料制备得到。本专利技术提供了上述技术方案所述隔热防火织物在防火服中的应用。本专利技术提供了一种隔热防火涂料，包括以下重量份数的制备原料：二氧化硅气凝胶粉末3～12份；二氧化钛粉末3～12份；氢氧化铝粉末55～71份；水46～55份；分散剂3～8份。在本专利技术中，二氧化硅气凝胶是一种轻质的纳米多孔空间结构材料，其骨架由二氧化硅气凝胶粒子构成，能够提高涂层的隔热性能；二氧化钛拥有对光线尤其是红外光线的极高的反射率，提高了涂层对红外线的反射率；氢氧化铝具有阻燃隔热的作用，同时还能促进二氧化硅气凝胶的隔热和二氧化钛的反射性能的发挥。在本专利技术中，二氧化钛能够赋予涂层织物更高的撕破强力，在涂层织物中添加一定含量的二氧化钛可以提高涂层织物的力学性能。本专利技术通过对各原料组分用量的控制，能够避免组分团聚，使涂层织物的隔热阻燃性能和力学性能达到最佳。本专利技术还提供了上述技术方案所述隔热防火涂料的制备方法，本专利技术提供的制备方法简便易操作，适宜大规模推广应用。本专利技术还提供了一种隔热防火织物，在本专利技术中，玄武岩纤维布具有耐高温的特点，以上述隔热防火涂料为涂层制备的隔热防火织物具有较好的阻燃性和力学性能。另外，本专利技术采用的原料来源丰富，价格便宜，生产成本较低。附图说明图1为本专利技术测试例中涂层织物进行反辐射性能测试采用的试验设备图；图2为本专利技术测试例1中涂层织物的反辐射性能检测结果图；图3为本专利技术测试例1中涂层织物的拉伸断裂性能检测结果图；图4为本专利技术测试例2中涂层织物的拉伸断裂性能检测结果图；图5为本专利技术测试例3中涂层织物的差热-热重分析结果图；图6为本专利技术测试例4中涂层织物的FT-IR图；图7为实施例1～4和对比例3制备的隔热防火织物的隔热性能对比图。具体实施方式本专利技术提供了一种隔热防火涂料，包括以下重量份数的制备原料：二氧化硅气凝胶粉末3～12份；二氧化钛粉末3～12份；氢氧化铝粉末55～71份；水46～55份；分散剂3～8份。在本专利技术中，若没有特殊说明，所采用的制备原料均为本领域技术人员所熟知的市售商品。在本专利技术中，以重量份数计，制备所述隔热防火涂料的原料包括二氧化硅气凝胶粉末3～12份，优选为4～10份，更优选为6～8份。在本专利技术中，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径优选在48微米以下，更优选为12～40微米。本专利技术将所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径控制在上述范围，有利于提高后续形成的隔热防火涂层的隔热性能。在本专利技术中，所述二氧化硅气凝胶粉末的孔隙率优选为80～99.8％，更优选为95.5～98％；比表面积优选为200～1000m2/g，更优选为820～900m2/g；密度优选为0.002～0.02g/cm3，更优选为0.003～0.01g/cm3。在本专利技术中，所述二氧化硅气凝胶粉末的制备方法，优选包括以下步骤：提供硅酸钠水溶液；调节所述硅酸钠水溶液的pH值为8～9，进行静置老化，得到二氧化硅凝胶材料；将所述二氧化硅凝胶材料进行表面疏水改性，得到疏水二氧化硅凝胶；将所述疏水二氧化硅凝胶进行加热，得到二氧化硅气凝胶；将所述二氧化硅气凝胶进行研磨，得到二氧化硅气凝胶粉末。下面对所述二氧化硅气凝胶粉末的制备方法进行具体说明：本专利技术优选提供硅酸钠水溶液。在本专利技术中，所述硅酸钠水溶液的质量浓度优选为25～28％，更优选为26.5％。本专利技术对所述硅酸钠水溶液的制备方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的制备方法即可。得到硅酸钠水溶液后，本专利技术优选调节所述硅酸钠水溶液的pH值为8～9，进行静置老化，得到二氧化硅凝胶材料。在本专利技术中，优选采用稀硫酸调节所述硅酸钠水溶液的pH值。在本专利技术中，所述稀硫酸的浓度优选为1～2mol/L，更优选为1.5mol/L。在本专利技术中，优选将所述稀硫酸滴加至所述硅酸钠水溶液中，边滴加边搅拌，至溶液呈凝胶状停止搅拌。在本专利技术中，所述稀硫酸的滴加速度优选为2～4mL/min。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热防火涂料，其特征在于，包括以下重量份数的制备原料：/n二氧化硅气凝胶粉末3～12份；/n二氧化钛粉末3～12份；/n氢氧化铝粉末55～71份；/n水46～55份；/n分散剂3～8份。/n

【技术特征摘要】
1.一种隔热防火涂料，其特征在于，包括以下重量份数的制备原料：
二氧化硅气凝胶粉末3～12份；
二氧化钛粉末3～12份；
氢氧化铝粉末55～71份；
水46～55份；
分散剂3～8份。


2.根据权利要求1所述的隔热防火涂料，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径在48微米以下；所述二氧化钛粉末的粒径为0.5～1.5微米；所述氢氧化铝粉末的粒径为1～3微米。


3.权利要求1或2所述隔热防火涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将二氧化硅气凝胶粉末、二氧化钛粉末、氢氧化铝粉末和水混合，得到悬浮液；
将所述悬浮液和分散剂混合，得到隔热防火涂料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶粉末的制备方法，包括以下步骤：
提供硅酸钠水溶液；
调节所述硅酸钠水溶液的pH值为8～9，进行静置老化，得到二氧化硅凝胶材料；
将所述二氧化硅凝胶材料进行表面疏水改性，得到疏水二氧化硅凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑强，吴改红，武捷，靖逸凡，王鹏，张洁，李甫，张曼，贾潞，高伟，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14