一种高强韧耐久型双组份膨胀防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种双组份膨胀防火涂料及其制备方法。所述双组份膨胀防火涂料由包括A组分和B组分的原料制备而得；所述A组分包括高强韧自催化成碳树脂、高强韧改性树脂、活性稀释剂、增韧剂、物理发泡剂、无机阻燃抑烟剂A、耐火纤维A、玻璃粉、颜填料A；所述B组分包括固化剂、无机阻燃抑烟剂B、颜填料B、耐火纤维B；A组分和B组分的质量比为(1～9)：1。本发明专利技术不需要额外添加催化剂成炭剂，采用物理发泡剂进行发泡，具有更好的韧性和耐久性，更为安全环保。更为安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种高强韧耐久型双组份膨胀防火涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防火涂料
，进一步地说，是涉及一种双组份膨胀防火涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料，可施用于建筑构件上，用以提高构件的耐火极限。
[0003]按照阻燃原理，防火涂料可分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。膨胀型防火涂料是市场上使用最为广泛的防火涂料品种，在中国的市场需求总量超过20万吨，囊括了薄型钢结构防火涂料、超薄型钢结构防火涂料、饰面型防火涂料、电缆防火涂料等，可以满足建筑、航空、运输、军工、船舶、电器、古代建筑场所中可燃基材(如木材、纤维板等)的防火保护，以及钢结构建筑、古文物、隧道等的防火保护，降低了火灾发生的可能性，并能减少火灾带来的损失。
[0004]现有技术的膨胀型防火涂料是由树脂、成碳剂、脱水成碳催化剂、发泡剂组成，防火作用是通过各成分发生的化学反应有机协调的共同作用实现的。其中使用的脱水成炭催化剂如聚磷酸铵等受热分解会生成酸，会腐蚀结构且造成环境污染；使用的发泡剂如三聚氰胺等受热分解时会产生含受热分解出NO、NH3等基团，对环境造成污染，同时增加燃烧时的烟气毒性。
[0005]环氧型防火涂料为双组份，成膜具有更好的封闭性，耐环境性能更优良，因此与传统氨基树脂和丙烯酸树脂作为成膜物的防火涂料相比，环氧型膨胀防火涂料更有优势。但现有技术的环氧防火涂料仍然不能完全解决脱水成炭催化剂、成炭剂等物质的水解析出问题和产生有害烟气的问题，同时环氧树脂在低温和高温的环境下容易变脆，限制了其使用环境。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种双组份膨胀防火涂料及其制备方法。
[0007]本专利技术的双组份膨胀型防火涂料采用高强韧自催化成碳树脂直接成碳，不需要额外添加催化剂成炭剂，减少了小分子有机阻燃剂的使用，避免了膨胀型防火涂料在使用过程中传统催化剂等有限成分水解和析出及产生有害气体的问题，具有更优异的耐久性。
[0008]本专利技术的膨胀发泡机理与现有技术的P
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N
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C膨胀阻燃体系不同，采用物理发泡剂进行发泡，不含化学发泡剂，不产生含N、含卤素的有毒有害气体，直接采用高强韧成碳树脂和物理发泡剂形成膨胀碳层，涂料具有更好的韧性和耐久性，更为安全环保。
[0009]本专利技术的防火涂料能够为基材提供120分钟的防火保护，该防火涂料无溶剂、低气
味、100％固含量，不含岩棉、重金属、卤素等有毒物质，不含小分子化学催化剂、成炭剂和发泡剂，是一种零VOC双组份涂料，属于安全环保防火材料。
[0010]本专利技术的目的之一是提供一种双组份膨胀防火涂料。
[0011]所述双组份膨胀防火涂料由包括以下组分的原料制备而得；
[0012]A组分和B组分；
[0013]所述A组分包括高强韧自催化成碳树脂、高强韧改性树脂、活性稀释剂A、增韧剂、物理发泡剂、无机阻燃抑烟剂A、耐火纤维A、玻璃粉、颜填料A；
[0014]以自催化成碳树脂为100重量份计，
[0015][0016][0017]所述B组分包括固化剂、无机阻燃抑烟剂B、颜填料B、耐火纤维B；
[0018]以固化剂为100重量份计，
[0019][0020]A组分和B组分的质量比为(1～9)：1；优选为(3～6)：1。
[0021]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0022]所述自催化成碳树脂由包括双酚A型环氧树脂、石油树脂、10
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(2,5
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二羟基苯基)
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10
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氢
‑9‑
氧杂
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10
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磷杂菲
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氧化物、三苯基膦、活性稀释剂B在内的原料制备而得。
[0023]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0024]以双酚A型环氧树脂为100重量份计，
[0025][0026][0027]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0028]将双酚A型环氧树脂、10
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(2,5
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二羟基苯基)
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氢
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氧杂
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磷杂菲
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氧化物按所述用量加入反应釜中，N2保护下，升温至150℃～180℃，加入三苯基膦，反应2h～4h后降温至60℃以下，加入石油树脂和活性稀释剂B，搅拌1～2h，降至常温，制得所述高强韧自催化成碳树脂；所述反应在有搅拌的反应釜中进行，优选200～500转/min搅拌。
[0029]本专利技术制备高强韧自催化成碳树脂，不需要额外添加催化剂和成碳剂，在燃烧过程中自催化成碳。
[0030]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0031]所述高强韧改性树脂为端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)，ATBN与传统使用的CTBN(端羧基液体丁腈橡胶)有相似的链结构，但端基为氨基，采用ATBN作为高强韧改性树脂，明显提高了防火涂料的剥离强度和剪切强度；
[0032]所述活性稀释剂A、活性稀释剂B分别独立地选自单环或多环的脂肪族环氧活性稀释剂；优选为烷基缩水甘油醚类活性稀释剂，如环氧稀释剂AGE、活性稀释剂BGE等；
[0033]所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、环氧大豆油、氢化蓖麻油中的至少一种；
[0034]所述物理发泡剂为膨胀石墨、蛭石片、蛭石粉、碳酸钙、碳酸镁中的至少一种。
[0035]本专利技术的一种优选的实施方式中，
[0036]所述无机阻燃抑烟剂A、无机阻燃抑烟剂B分别独立地选自三氧化二锑、氢氧化铝、锡酸锌、硼酸锌、氧化锌、氧化钼、八钼酸铵、纳米水滑石、水合硅酸镁、硅藻土、氢氧化镁中的至少一种；优选2种以上复配；
[0037]本专利技术采用多种无机阻燃抑烟剂复配的方法，发挥协同阻燃效应，使用无机阻燃抑烟剂复配可减少涂层自身的燃烧，并且可以协助防火涂层的成碳反应。
[0038]所述耐火纤维A、耐火纤维B分别独立地选自玄武岩纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、碳化硅纤维、硅酸铝纤维、芳纶纤维、短切碳纤维中的至少一种；耐火纤维主要在膨胀碳质层形成中起到提高炭层强度的作用，从而可以防止或减少膨胀碳层的剥离与脱落。并且可以增加防火涂层的附着力、加快涂层固化速度、增加防火涂层的耐燃时间与调整膨胀碳层发泡高度；使用增强纤维可以显著的提高涂层的防火性能，提高膨胀碳层的耐火焰冲击性能，使涂层能够在火灾和爆炸中提供有效的防火保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组份膨胀防火涂料，其特征在于：所述双组份膨胀防火涂料由包括以下组分的原料制备而得；A组分和B组分；所述A组分包括高强韧自催化成碳树脂、高强韧改性树脂、活性稀释剂A、增韧剂、物理发泡剂、无机阻燃抑烟剂A、耐火纤维A、玻璃粉、颜填料A；以自催化成碳树脂为100重量份计，所述B组分包括固化剂、无机阻燃抑烟剂B、颜填料B、耐火纤维B；以固化剂为100重量份计，A组分和B组分的质量比为(1～9)：1。2.如权利要求1所述的双组份膨胀防火涂料，其特征在于：A组分以自催化成碳树脂为100重量份计，
B组分以固化剂为100重量份计，A组分和B组分的质量比为(3～6)：1。3.如权利要求1所述的双组份膨胀防火涂料，其特征在于：所述自催化成碳树脂由包括双酚A型环氧树脂、石油树脂、10
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氧化物、三苯基膦、活性稀释剂B在内的原料制备而得。4.如权利要求3所述的双组份膨胀防火涂料，其特征在于：以双酚A型环氧树脂为100重量份计，5.如权利要求4所述的双组份膨胀防火涂料，其特征在于：
6.如权利要求4所述的双组份膨胀防火涂料，其特征在于：将双酚A型环氧树脂、10
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氢
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氧杂
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磷杂菲
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵薇，刘建春，卢伟，姜清淮，丁雨洁，王明强，王瑞华，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：