一种水性耐高温涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性耐高温涂料及其制备方法，属于涂料制备技术领域；本发明专利技术水性耐高温涂料包括以下质量份的组分：混合水性树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种水性耐高温涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料制备
，尤其涉及一种水性耐高温涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代建筑技术的发展，依靠钢结构，钢筋混凝土柱、梁、板承重的大型建筑逐渐占据了主导地位，特别是一些公共建筑如体育场馆，歌舞剧院、商场、宾馆、写字楼等主要是采用钢结构的建筑型式。即主要是采用金属结构的材料作为建筑主体，但是由于金属暴露于空气中，容易发生氧化生锈蚀，同时在高温高湿的服役环境中可加速金属的老化，导致金属使用寿命缩短。并且碳素钢等金属在火焰灼烧下，容易发生软化现象，导致建筑物倒塌，同时目前常用的建筑钢材在540℃的临界温度左右即失去承载能力，而当建筑物发生火灾时，火场的温度在几分钟之内即可达到1000℃左右，裸露的钢材很快就会上升到540℃的临界温度以上，其承载力就会急剧下降而导致建筑物坍塌，从而造成巨大的财产损失和严重的人员伤亡。为此，迫切需要研发一种能够在高温高湿条件下对金属材料表面可进行有效保护的涂料。该涂料不但要求具备一般金属件涂层可延缓腐蚀的特点，最重要的是能长期抵抗600℃以上的高温，并具备一定的防水及阻燃阻隔性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有优异的阻燃性能、耐盐雾性能和耐高温性能的水性耐高温涂料及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种水性耐高温涂料，所述水性耐高温涂料包括以下质量份的组分：混合水性树脂40
‑
60份、功能性改性粉体20
‑
30份、阻燃剂10
‑
30份、助剂1
‑
3份、水3
‑
10份；所述混合水性树脂中包括以下质量份的组分：水性丙乳乳液20
‑
50份、水性硅酸盐溶液10
‑
50份、碱性硅溶胶溶液1
‑
30份、甲基三乙氧基硅烷1
‑
10份。
[0005]本专利技术提供的一种水性耐高温涂料通过选择合适质量份的混合水性树脂、功能性改性粉体以及阻燃剂，并且选择特定的组分组成混合水性树脂，从而能够使得功能性改性粉体和阻燃剂在混合水性树脂中具有良好的分散性，进而形成致密的网状涂层液，达到优异的耐高温、耐盐雾和阻燃效果，并且在后续应用时，具有良好的外观、附着力和硬度。
[0006]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述混合水性树脂中，碱性硅溶胶溶液的pH值为9
‑
10.5。
[0007]专利技术人研究发现在混合水性树脂中添加上述pH值范围的碱性硅溶胶溶液能够有效的提升水性丙乳乳液成膜固化时间并且能够中和单独使用水性丙乳乳液带来的不利影响，从而提高最终产品的隔热性能以及耐水、耐腐蚀性能。
[0008]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述功能性改性粉体中包括以下质量份的组分：云母20
‑
50份、二氧化硅粉体10
‑
30份、纳米硫酸钡粉体10
‑
30份、钛白粉1
‑
10份。
[0009]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述阻燃剂中包括以下质量份
的组分：氢氧化镁30
‑
50份、硼酸锌10
‑
30份、氧化铝10
‑
30份、DOPO阻燃剂(9,10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物)1
‑
10份。
[0010]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述功能性改性粉体中，云母的粒径为2500
‑
3500目，二氧化硅粉体的粒径为4500
‑
5500。
[0011]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述阻燃剂中，氢氧化镁的粒径为2500
‑
3500目，硼酸锌的粒径为2500
‑
3500目，氧化铝的粒径为2500
‑
3500目。
[0012]专利技术人研究发现，当选择的功能性改性粉体和阻燃剂中具体选择上述质量份的组分时，并且同时控制部分组分的粒径在上述范围内时，能够进一步提升材料的阻燃、耐高温性能，达到更为优异的综合效果。
[0013]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述混合水性树脂中，水性丙乳乳液为水性纯丙乳液、水性苯丙乳液或水性醋丙乳液中的任意一种；水性硅酸盐溶液为水性硅酸钠溶液、水性硅酸钾溶液中的任意一种。
[0014]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述功能改性粉体中，云母为白云母或绢云母中的任意一种，二氧化硅粉体为石英粉或硅微粉中的任意一种。
[0015]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述混合水性树脂中，水性硅酸盐溶液中硅酸盐的质量浓度为30
‑
50％，所述碱性硅溶胶溶液中硅溶胶的质量浓度为10
‑
35％。
[0016]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述助剂包括水性防沉降剂、有机硅消泡剂和防腐剂。
[0017]作为本专利技术所述水性耐高温涂料的优选实施方式，所述水性防沉降剂为改性聚脲的N
‑
甲基吡咯烷酮、羟乙基纤维素中任意一种，所述防腐剂为苯并咪唑、苯甲酸钠中的任意一种，所述有机硅消泡剂为聚醚改性有机硅、乳化硅油中的任意一种。
[0018]另外，本专利技术还提供了一种所述水性耐高温涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将碱性硅溶胶溶液和甲基三乙氧基硅烷混合反应，反应结束后缓慢加入水性硅酸盐溶液保持第一搅拌速度进行搅拌，随后降低转速加入水性丙乳乳液、水、功能性改性粉体、阻燃剂、防腐剂和水性防沉降剂后保持第二搅拌速度搅拌，随后降低转速缓慢后加入有机硅消泡剂保持第三搅拌速度搅拌、出料，得水性耐高温涂料。
[0019]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述混合反应的温度为55
‑
65℃，反应的时间为110
‑
130min，反应过程中的搅拌速度为550
‑
650r/min。
[0020]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述第一搅拌速度为850
‑
950r/min，保持第一搅拌速度的时间为55
‑
65min；所述保持第一搅拌速度进行搅拌后降低转速后的转速为250
‑
350r/min。
[0021]作为本专利技术所述制备方法的优选实施方式，所述第二搅拌速度为1400
‑
1600r/min，保持第二搅拌速度的时间为170
‑
190min；所述保持第二搅拌速度进行搅拌后降低转速后的转速为300
‑
400r/min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性耐高温涂料，其特征在于，所述水性耐高温涂料包括以下质量份的组分：混合水性树脂40
‑
60份、功能性改性粉体20
‑
30份、阻燃剂10
‑
30份、助剂1
‑
3份、水3
‑
10份；所述混合水性树脂中包括以下质量份的组分：水性丙乳乳液20
‑
50份、水性硅酸盐溶液10
‑
50份、碱性硅溶胶溶液1
‑
30份、甲基三乙氧基硅烷1
‑
10份。2.根据权利要求1所述的水性耐高温涂料，其特征在于，所述混合水性树脂中，碱性硅溶胶溶液的pH值为9
‑
10.5。3.根据权利要求1所述的水性耐高温涂料，其特征在于，所述功能性改性粉体中包括以下质量份的组分：云母20
‑
50份、二氧化硅粉体10
‑
30份、纳米硫酸钡粉体10
‑
30份、钛白粉1
‑
10份。4.根据权利要求1所述的水性耐高温涂料，其特征在于，所述阻燃剂中包括以下质量份的组分：氢氧化镁30
‑
50份、硼酸锌10
‑
30份、氧化铝10
‑
30份、DOPO阻燃剂1
‑
10份。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎立桂，李昌，郑辉，钟娜，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：