一种绿色无机防火涂料的表面施工方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色无机防火涂料的表面施工方法。其防火涂料为以硅基材料为主体的无机阻燃材料，交联物为海藻酸钠和其他有机物，施工方法为逐层刷涂或喷涂，利用吸附了钙离子溶液的硅基材料作为引发剂与海藻酸钠的“反向球化”作用，实现无机阻燃材料在不同基底上的绿色快速施工和紧密结合。本发明专利技术原料易得、工艺简便，绿色环保，富含金属离子的无机硅材料与海藻酸钠能够进行有效交联并形成海藻酸钠在外，无机硅在里的壳核“反向球化”包覆，加强了无机防火涂料与基底的结合程度，减少了剥离或者失活的可能性。剥离或者失活的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色无机防火涂料的表面施工方法


[0001]本专利技术涉及无机防火涂料施工
，更具体的说，本专利技术涉及一类无机防火涂料在不同基底上的施工方法。

技术介绍

[0002]伴随着现代社会的快速发展，对于火灾防护的要求越来越高。目前市场上主流的防火材料以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表有机防火涂料为主，其通过与高分子粘结剂进行粘结，可以较为紧密地附着在不同基底材料上，对于防火涂料的施工和长期保存具有较大的优势。但是这些防火涂料本身易燃，阻燃时间短，同时在阻燃过程中会产生大量的有机挥发物（VOCs）等有毒有害气体，将会严重危害人员的生命安全。因此开发另一种绿色无机防火涂料具有非常迫切的市场需求。近年来，以二氧化硅气凝胶为代表的硅基防火涂料，在导热系数、阻燃时间、燃烧污染物释放等方面相较于有机阻燃材料来说都具有较大的优势，使其在新能源电动汽车电池、建筑家居、特种消防、航空航天等领域的防火阻燃方面都有着巨大的应用前景。然而由于无机物本身的结构脆性以及组装能力较有机材料有着较大差距，在无机防火涂料的施工过程及后续防护过程中经常会发生掉粉、剥离、吸潮、变质等严重问题，严重影响无机防火涂料的使用效率和寿命。目前常用的解决方法是以有机物的粘结剂对这些无机涂料进行粘附处理，但是其中富含的有毒有害物质如甲醛、含氟有机物等在燃烧过程中依旧会产生大量有毒有害气体。同时这些粘结剂与无机涂料的相容性较差，无法在施工过程中达到均匀有效的分散和最优的防火阻燃性能。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术公开了一种无机防火涂料的施工方法，主要针对以硅基无机防火涂料在不同基底上的表面施工方案。
[0004]本专利技术提供了一种无机防火涂料的表面施工方法，其制备步骤包括：（a）将基底表面分别使用清水和有机溶剂进行清洗，去除表面污染物。配置具有特定ph的一定浓度海藻酸钠溶液，并喷涂或者刷涂在基底表面，使一定量的海藻酸钠均匀负载固定在基底表面；（b）将适当多孔的无机防火材料分散在一定量浓度的金属离子溶液中，并进行分散处理，使金属离子能够较为均匀地吸附在无机防火材料上面；（c）将上述分散混合均匀溶液刷涂或者喷涂在海藻酸钠负载的基底上，使海藻酸钠和该材料进行“反向球化”的交联反应，从而达到固定无机防火材料在海藻酸钠里面的目的；（d）对交联完成的无机防火材料涂层进行适当压实处理，进一步固化该涂层。优选的，所述步骤（a）中，稳定剂为壳聚糖、海藻酸钠或羟丙基甲基纤维素。
[0005]进一步的，所述步骤（a）中，海藻酸钠溶液的ph为8～14之间。
[0006]优选的，所述步骤（a）中，配置溶液为水，其与海藻酸钠的质量比为1：（0.05～0.002）。
[0007]优选的，所述步骤（a）中，对于不同基底，可以添加增稠剂如羧甲基纤维素钠或聚丙烯酸钠等来增加复合程度，其与海藻酸钠的质量比为1:（100～1000）。
[0008]优选的，所述步骤（b）中，无机防火涂料为以SiO2为代表的活性或者多孔硅基材料，其比表面积>50m2/g。
[0009]优选的，所述步骤（b）中，分散无机防火涂料的溶剂可以依据其亲疏水性调整水和醇如无水乙醇的混合溶液，其醇和水的体积比为1：（1～100），无机防火涂料与溶液的质量比为1: （0.001～1）。
[0010]优选的，所述步骤（b）中，可以通过搅拌和超声对无机防火涂料进行分散，分散时间为10～30分钟。
[0011]优选的，所述步骤（b）中，溶液中金属离子种类为Na，Ca,Cu等碱性或过渡金属离子中的一种或多种，金属离子溶液的浓度为0.1～100g/L。
[0012]进一步的，所述步骤（c）中，吸附金属离子的无机防火涂料混合液可以通过刷涂或者喷涂形式负载在海藻酸钠涂层上，其施工过程中要喷涂水进行活化交联，保证刷涂或喷涂3遍无机涂料，喷涂1遍水参与交联反应，1遍水的喷涂量与1遍无机溶液的喷涂量一致。喷涂无机涂料溶液量与施工面积比例为（1～200ml）：1m2。
[0013]优选的，所述步骤（d）中，交联反应时间为0.2～1h。
[0014]优选的，所述步骤（d）中，在交联完毕后需要使用压板施加一定压力，促进交联后涂层与基底的接触程度，其施加压力为500～2000Pa。
[0015]本专利技术还公开了一种绿色无极防火涂料涂层，该涂层由上述表面施工方法获得，包含外壳为交联海藻酸钠，内层为硅基材料的“反向球化”核壳结构层，该核壳结构层通过硅基防火材料表面吸附的金属离子与在基底紧密复合的海藻酸钠进行交联反应得到。
[0016]本专利技术公开的无机防火涂料施工示意图如图1所示。
[0017]该种无机涂料表面施工方法，使用的粘结剂是以海藻酸钠为主的水性无机高分子，其具有绿色环保，粘结性强等特点，只需要少量添加即可以达到在不同基材板上进行交联附着的目的。使用的硅基无机涂料对于金属离子具有较好的吸附作用，使每个无机涂料单元上都均匀负载有一定数量的金属离子。施工交联的原理是利用海藻酸钠和金属交联过程中的“反向球化”现象。其将低浓度的含金属离子的载体浸入高浓度的海藻酸钠中，进行交联胶体化，形成外部包裹海藻酸钠，内层为含金属离子的无机涂料的壳核结构。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于原料易得、工艺简便，有利于工业化生产，所采用的无机涂料施工技术可以通过调节海藻酸钠、金属离子的含量以及ph值，负载在不同基底表面，具有较好的通用性。同时所合成得到的外层为海藻酸钠，内层为无机防火涂料结构的涂层可以较为紧密地负载在不同基底上，不存在掉粉，剥离，受潮，变质等可能性，燃烧时也不会存在其他有毒有害物质，对于阻燃效果无影响。
附图说明
[0019]图1为本专利技术公开的无机阻燃涂料施工示意图。
[0020]图2为实施例1中经过表面施工后的无机阻燃材料正面的扫描电镜形态图。
[0021]图3,4为实施例1中经过表面施工后的无机阻燃材料侧面的扫描电镜形态图和侧面放大图。
[0022]图5,6为实施例1中经过表面施工后的无机阻燃材料经过高温烧灼后侧面的扫描电镜形态图和侧面放大图。
[0023]图7为实施例1中无极阻燃涂层的热重分析变化图。
具体实施方式
[0024]下述实施例是对于本
技术实现思路
的进一步说明以作为对本专利技术
技术实现思路
的阐释，但本专利技术的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本专利技术实质精神的简单变化或替换均应属于本专利技术所要求的保护范围。
[0025]另外，下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得，实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
[0026]本专利技术提供了一种无机防火涂料的表面施工方法，其特征在于施工步骤由以下几步组成：a）将基底表面分别使用清水和有机溶剂进行清洗，去除表面污染物。配置具有特定ph的一定浓度海藻酸钠溶液，并喷涂或者刷涂在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色无机防火涂料表面施工方法，其特征在于，通过硅基防火材料表面吸附的金属离子与在基底紧密复合的海藻酸钠进行交联反应，形成外壳为交联海藻酸钠，内层为硅基材料的“反向球化”包覆，达到无机防火材料与多种基底的紧密复合。2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，无机防火涂料的表面施工包括以下步骤：（a）将基底表面分别使用清水和有机溶剂进行清洗，去除表面污染物，配置海藻酸钠溶液，并喷涂或者刷涂在基底表面，使海藻酸钠均匀负载固定在基底表面；（b）将无机多孔防火材料分散在金属离子溶液中，并进行分散处理，使金属离子均匀地吸附在无机防火材料上面，形成均匀分散的混合浆料；（c）将上述均匀分散的混合浆料刷涂或者喷涂在海藻酸钠负载的基底上，使海藻酸钠和混合浆料进行“反向球化”的交联反应，将无机防火材料固定在海藻酸钠内部；（d）对交联完成的无机防火材料涂层进行压实处理，进一步固化该涂层。3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述步骤（a）中，海藻酸钠溶液的pH值为8～14之间，配置的液体为水，其与海藻酸钠的质量比为1：（0.05～0.002）。4.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述基底为金属，所述海藻酸钠溶液中还含有水性羧甲基纤维素钠（CMC）和/或聚丙烯酸钠类增稠剂，所述增稠剂用量与海藻酸钠的质量比在1：（100～1000）。5.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述步骤（b）中，无机多孔防火材料主要为以SiO2为代表的硅基材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张尚权，
申请(专利权)人：广东广纳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：