一种水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法技术

本申请公开水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法，原料按质量份数配比如下：水10～15份、硅丙乳液35～45份、聚氨酯乳液6～20份、碳纤维2～6份、溴化双酚A型环氧树脂10～20份、钛白粉10～20份、氯化石蜡5～10份、钼酸铵1～6份、三聚氰胺1～6份、分散剂1～2份、聚二甲基硅氧烷0.5～1.0份、防霉剂0.5～1.0份。本申请通过溴化双酚A型环氧树脂、氯化石蜡、钼酸铵、三聚氰胺复配提高涂料的防火阻燃性能；通过硅丙乳液与聚氨酯乳液复配提高涂料的粘结强度和阻燃性能；通过碳纤维与水性树脂复合提高涂料的耐磨、拉伸强度和阻燃性能。本申请属低VOC水性涂料，遇火不会产生有毒烟气，制备方法简便易于产业化，具有广阔市场应用前景。具有广阔市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能涂料
，具体涉及一种水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]防火涂料涂覆于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性，阻滞火灾的蔓延；或是涂覆于结构材料表面，用于提高构件的耐火极限。防火涂料一般由基料、分散介质、阻燃剂、填料、助剂等组成，其阻燃原理一般分为膨胀型和非膨胀型两类。非膨胀型防火涂料是靠其自身的高难燃或不燃性来达到阻燃防火的目的，要想达到好的防火效果必须涂得很厚，添加大量含卤素、氮、磷等阻燃剂，产生大量有毒气体；膨胀型防火涂料就是涂膜受热膨胀形成蜂窝状炭化层，使火焰热量受到隔离而减少或减缓对底材的传递，同时在高温时涂料分解出不燃气体，隔绝并稀释了空气，另外涂层在防火时发生的一系列物理和化学反应吸收了大量热量从而起到阻燃和延缓火焰扩展、蔓延，为人们提供灭火的时间。但通常膨胀型防火涂料通常含有大量的有机树脂，引起发烟量的增加；并且，大量阻燃剂的添加导致涂料的粘结强度和拉伸强度降低，涂层易因机械破坏导致提前失效，当前，市场紧缺一种阻燃性能好、发烟量低且遇火膨胀后具备足够结构强度的水性膨胀型阻燃防火涂料。

技术实现思路

[0003]本申请针对现有技术的不足，解决了目前阻燃性能不佳、发烟量高且遇火膨胀后结构强度低等技术问题，提供了一种水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法，属低VOC水性涂料，遇火不产生有毒烟气，制备方法简便。
[0004]为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种水性低烟防火阻燃涂料，原料按质量份数配比如下：水10～15份、硅丙乳液35～45份、聚氨酯乳液6～20份、碳纤维2～6份、溴化双酚A型环氧树脂10～20份、钛白粉10～20份、氯化石蜡5～10份、钼酸铵1～6份、三聚氰胺1～6份、分散剂1～2份、聚二甲基硅氧烷0.5～1.0份、防霉剂0.5～1.0份。
[0006]进一步地，所述的碳纤维为短切碳纤维，长度1～3mm，单丝直径7～8μm，密度1.7～1.8g/cm3。
[0007]进一步地，所述的溴化双酚A型环氧树脂为粉末状，粒度100～150目，其中的溴含量为48～54％。
[0008]一种水性低烟防火阻燃涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0009]Step1：按照质量份数配比称取水、分散剂、聚二甲基硅氧烷、防霉剂加入分散缸，以300～500r/min速率搅拌15～30min后转入研磨缸；
[0010]Step2：称取溴化双酚A型环氧树脂、碳纤维、钛白粉、氯化石蜡、钼酸铵、三聚氰胺加入研磨缸中，以1000～1200r/min速率研磨分散30～60min；
[0011]Step3：称取硅丙乳液、聚氨酯乳液加入研磨缸中，以300～500r/min速率分散30～
60min后过筛得防火阻燃涂料。
[0012]进一步地，所述的分散剂为焦磷酸钠、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。
[0013]进一步地，所述的防霉剂为纳米二氧化钛或氧化锌。
[0014]上述一种水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法的工作原理是：在当涂层遇到明火时，溴化双酚A型环氧树脂本身具有难燃性，同时钼酸铵在高温下催化硅丙树脂、聚氨酯树脂快速脱碳，与三聚氰胺、磷酸钠反应释放NO、NH3等气体，可以在涂层表面快速形成膨胀碳层，阻碍火灾的传播。
[0015]有益效果：
[0016]本申请提供了一种水性低烟防火阻燃涂料及其制备方法，与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0017]1.本申请通过溴化双酚A型环氧树脂、氯化石蜡、钼酸铵、三聚氰胺复配提高涂料的防火阻燃性能，在当涂层遇到明火时，溴化双酚A型环氧树脂本身具有难燃性，同时钼酸铵在高温下催化硅丙树脂、聚氨酯树脂快速脱碳，与三聚氰胺、磷酸钠反应释放NO、NH3等气体，可以在涂层表面快速形成膨胀碳层，阻碍火灾的传播。
[0018]2.本申请通过硅丙乳液与聚氨酯乳液复配提高涂料的粘结强度和阻燃性能；通过碳纤维与水性树脂复合提高阻燃防火涂料的耐磨、阻燃性能和拉伸强度。
[0019]3.本申请涂料属水性涂料，生产和施工过程中不会产生VOC，且制备方法简便、环保，易于产业化。
[0020]4.本申请通过在涂料配方中加入溴化环氧树脂和氯化石蜡提高涂料的防火阻燃性能；通过硅丙乳液与聚氨酯乳液复合提高粘结、拉伸强度；通过碳纤维与聚氨酯树脂的复合充分发挥了碳材料的耐磨、阻燃特性与聚氨酯树脂的弹性与柔韧性。与传统涂料配方相比，本申请所选的分散剂、乳化剂与树脂相容性好且具备阻燃效果，能够在提高产品的综合性能的同时降低阻燃树脂的用量，进一步降低材料成本；并且，本申请属水性涂料范畴，不含VOC且燃烧过程不产生有毒有害烟体，同时本申请制备方法简单、易操作，生产安全环保、经济效益突出。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰，结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，但不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0022]实施例1：
[0023]一种水性低烟防火阻燃涂料，原料按质量份数配比如下：水10份、硅丙乳液35份、聚氨酯乳液11份、短切碳纤维3份、溴化双酚A型环氧树脂10份、钛白粉10份、氯化石蜡5份、钼酸铵5份、三聚氰胺4份、焦磷酸钠1份、聚二甲基硅氧烷0.5份、纳米二氧化钛0.5份。
[0024]短切碳纤维，长度1～3mm，单丝直径7～8μm，密度1.7～1.8g/cm3。
[0025]溴化双酚A型环氧树脂为粉末状，粒度100～150目，其中的溴含量为48～54％。
[0026]水性低烟防火阻燃涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0027]Step1：按照上述质量份数配比称取水、焦磷酸钠、聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛加入分散缸，以500r/min速率搅拌15～30min后转入研磨缸；
[0028]Step2：称取溴化双酚A型环氧树脂、短切碳纤维、钛白粉、氯化石蜡、钼酸铵、三聚氰胺加入研磨缸中，以1200r/min速率研磨分散30min；
[0029]Step3：称取硅丙乳液、聚氨酯乳液加入研磨缸中，以500r/min速率分散30min后过筛得防火阻燃涂料。
[0030]实施例2：
[0031]一种水性低烟防火阻燃涂料，原料按质量份数配比如下：水13.7份、硅丙乳液40份、聚氨酯乳液6份、短切碳纤维4份、溴化双酚A型环氧树脂11份、钛白粉11份、氯化石蜡5份、钼酸铵3份、三聚氰胺4份、六偏磷酸钠1份、聚二甲基硅氧烷0.6份、纳米氧化锌0.7份。
[0032]水性低烟防火阻燃涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0033]Step1：按照上述质量份数配比称取水、焦磷酸钠、聚二甲基硅氧烷、纳米二氧化钛加入分散缸，以300r/min速率搅拌15～30min后转入研磨缸；
[0034]Step2：称取溴化双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性低烟防火阻燃涂料，其特征在于：原料按质量份数配比如下：水10～15份、硅丙乳液35～45份、聚氨酯乳液6～20份、碳纤维2～6份、溴化双酚A型环氧树脂10～20份、钛白粉10～20份、氯化石蜡5～10份、钼酸铵1～6份、三聚氰胺1～6份、分散剂1～2份、聚二甲基硅氧烷0.5～1.0份、防霉剂0.5～1.0份。2.根据权利要求1所述的一种水性低烟防火阻燃涂料，其特征在于，所述的碳纤维为短切碳纤维，长度1～3mm，单丝直径7～8
µ
m，密度1.7～1.8g/cm3。3.根据权利要求1所述的一种水性低烟防火阻燃涂料，其特征在于，所述的溴化双酚A型环氧树脂为粉末状，粒度100～150目，其中的溴含量为48～54%。4.一种水性低烟防火阻燃涂料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆洪彬，朱西挺，陈维旺，徐海涛，宾端，杨贝贝，吴正光，唐伟，
申请(专利权)人：江苏科辉环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：