一种防水防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种防水防火涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，由以下原料按重量份制备而成：改性二氧化硅纳米球5

【技术实现步骤摘要】
一种防水防火涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种防水防火涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂料又称油漆。指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢或其他特殊功能(如绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料，故又称作油漆。现在合成树脂已大部分或全部取代了植物油，故称为涂料。
[0003]目前应用最为广泛的防火涂料是膨胀型防火涂料，当膨胀型防火涂料成膜后，其在常温下是普通的漆膜，但在火焰或高温作用下，涂层会发生膨胀炭化，形成一个比原来厚度大几十倍甚至几百倍的不燃的蜂窝泡沫状炭质层，切断外界火源对基材的加热，从而起到阻燃作用。这类涂料通常是以有机高分子作为成膜材料，隔热性优异，防火性能良好，但发泡隔热层机械强度低，易掉落，致使防火性能降低或失效，此外成本较高，装饰性也不够理想。另外现有技术防火的原理是利用玻璃微珠受热发泡起到防火的作用，但玻璃微珠在高速搅拌中容易破碎，使得产品性能不稳定。
[0004]而目前市场上的防水涂料使用较为普遍的是聚氨脂防水涂料，防水性能较优异，但因为聚氨脂涂料里含有机溶剂，危害人们身体健康，不符合国家有关环保产业政策。
[0005]随着人民生活水平的不断提高，人们对居室的建筑质量，对建筑工程的防水防火提出了更高的要求。现有的防水防水材料功能较为单一，具备防火材料特性的同时并不具备防水性能，导致需要复合施工，大大的增加了人工和材料成本，且技术含量低、综合性能指标差，已不能满足人们对现代工程质量的要求。
[0006]中国专利CN102766391A公开了一种水性无卤超膨胀型钢结构防火涂料，其制备工艺：将水性环氧乳液20
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30份、水性环氧固化剂3
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5份和水性氨基树脂20
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30份混合均匀后，再加入多聚磷酸酯20
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30份、钛白粉5
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10份、海泡石3
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8份、硅酸铝纤维2
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5份、助剂0.5
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1份、水10
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15份放在一起搅拌混合20
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30min。所形成的防火涂料，涂层厚度超薄为2mm，膨胀倍率高达12
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20％倍，耐火极限可达80
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100min；该涂料的制备方法简单、无污染、成本低廉、应用广泛。
[0007]中国专利CN104130671A公开一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料，其组成为：改性水性环氧乳液10
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35份、固化剂：1
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8份、苯丙乳液或硅丙乳液5
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15份、聚磷酸铵10
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20份、三聚氰胺6
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12份、季戊四醇8
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16份、阻燃剂5
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15份、颜填料5
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15份、助剂2
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8份、水15
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35份；其中，固化剂为酰胺化多胺、聚酰胺、多胺
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环氧加成物中的任一种；颜填料为钛白粉、沉淀硫酸钡、高岭土、硅灰石粉、滑石粉、硅藻土、海泡石、玻化微珠、膨胀蛭石中的任三种或四种以上；阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌、硼酸锌、三氧化二锑、磷酸三丁酯、磷酸铵、氯化石蜡、四溴双酚A、十溴二苯醚中的任意两种或三种以上；助剂为分散剂、消泡剂、乳化剂、流平剂、增稠剂、抗沉降剂、增韧剂、偶联剂中的任意三种或四种以上。本专利技术具有原材料成本较低、制备工艺简单、环保等特点。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提出一种防水防火涂料及其制备方法，制备一种表面经过带有氨基的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅微球结构，由于表面的氨基结构，可以与特制的改性聚氨酯水分散体的大分子交联，阻断基材如混凝土内部的毛细管通道，阻碍水的侵入从而起到了很好的防水效果。
[0009]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种防水防火涂料，由以下原料按重量份制备而成：改性二氧化硅纳米球5
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10份、改性聚氨酯水分散体10
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15份、乙酸乙烯酯
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叔碳酸乙烯酯
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丙烯酸共聚物乳液40
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70份、水性颜料1
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2份、分散剂0.5
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2份、增韧剂2
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4份和水10
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30份。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述改性二氧化硅纳米球的制备方法如下：S1.将正硅酸烷基酯和硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，得到油相；S2.将表面活性剂溶于水中，得到水相；S3.将水相和油相混合乳化，得到乳化液，滴加氨水调节溶液pH值为9
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11，反应5
‑
10h后，离心，干燥，得到二氧化硅纳米球；S4.将二氧化硅纳米球加入含带有氨基的硅烷偶联剂的乙醇溶液中，控制温度在60
‑
90℃，反应3
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7h后，离心，干燥，得到改性二氧化硅纳米球。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述正硅酸烷基酯为正硅酸乙酯和/或正硅酸甲酯；所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH580、KH602、KH792中的至少一种；所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述有机溶剂选自甲苯、乙苯、二甲苯、正癸烷、正己烷、正丙苯、异丙苯和二苯甲烷中中的至少一种；所述乳化条件为10000
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20000r/min转速下乳化2
‑
5min；所述离心条件为2000
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5000r/min转速下离心15
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25min；所述干燥条件为90
‑
100℃下干燥2
‑
4h。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述带有氨基的硅烷偶联剂选自KH550、KH602、KH792中的至少一种；优选地为KH602和KH792的复配混合，质量比为（3
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5）：4。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述正硅酸烷基酯、硅烷偶联剂、表面活性剂的质量比为100：（2
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5）：（3
‑
6）。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述改性聚氨酯水分散体的制备方法如下：将端羟丙基聚硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯和聚丙二醇混合，升温至80
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100℃，添加引发剂，搅拌反应4
‑
7h，加入小分子扩链剂1，4
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丁二醇、亲水性扩链剂2，2
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双(羟甲基)丙酸，反应3
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5h，继续加入三乙胺水溶液，将混合物的pH值控制在6
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8，搅拌均匀后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防水防火涂料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：改性二氧化硅纳米球5
‑
10份、改性聚氨酯水分散体10
‑
15份、乙酸乙烯酯
‑
叔碳酸乙烯酯
‑
丙烯酸共聚物乳液40
‑
70份、水性颜料1
‑
2份、分散剂0.5
‑
2份、增韧剂2
‑
4份和水10
‑
30份。2.根据权利要求1所述防水防火涂料，其特征在于，所述改性二氧化硅纳米球的制备方法如下：S1.将正硅酸烷基酯和硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，得到油相；S2.将表面活性剂溶于水中，得到水相；S3.将水相和油相混合乳化，得到乳化液，滴加氨水调节溶液pH值为9
‑
11，反应5
‑
10h后，离心，干燥，得到二氧化硅纳米球；S4.将二氧化硅纳米球加入含带有氨基的硅烷偶联剂的乙醇溶液中，控制温度在60
‑
90℃，反应3
‑
7h后，离心，干燥，得到改性二氧化硅纳米球。3.根据权利要求2所述防水防火涂料，其特征在于，所述正硅酸烷基酯为正硅酸乙酯和/或正硅酸甲酯；所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH580、KH602、KH792中的至少一种；所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十八烷基磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的至少一种；所述有机溶剂选自甲苯、乙苯、二甲苯、正癸烷、正己烷、正丙苯、异丙苯和二苯甲烷中中的至少一种；所述乳化条件为10000
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20000r/min转速下乳化2
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5min；所述离心条件为2000
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5000r/min转速下离心15
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25min；所述干燥条件为90
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100℃下干燥2
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4h。4.根据权利要求2所述防水防火涂料，其特征在于，所述带有氨基的硅烷偶联剂选自KH550、KH602、KH792中的至少一种；优选地为KH602和KH792的复配混合，质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杨刚，
申请(专利权)人：陈杨刚，
类型：发明
国别省市：