一种膨胀型防火隔热涂料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种膨胀型防火隔热涂料及其应用，该膨胀型防火隔热涂料，其制备原料为：涂料基体20

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀型防火隔热涂料及其应用


[0001]本专利技术涉及防火涂料领域，分类号为C09D131/04，具体的，涉及一种膨胀型防火隔热涂料及其应用。

技术介绍

[0002]防火涂料是在成膜物质中加入颜料、填料、防火填料、增塑剂、助剂、水或溶剂组成的，主要作用是为了降低被涂基材表面的可燃性，进而提高被涂底材耐火极限的一种功能型涂料，该类涂料已经广泛应用于建筑、交通工具、化工等领域。
[0003]而防火涂料按机理来分，分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料，膨胀型防火涂料在受火时，由于组分间的相互协同作用，涂层膨胀发泡形成泡沫层，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且有良好的隔热性能，能有效地阻滞热量向基材的迅速传导，因此其阻燃防火效果显著。
[0004]目前市场中常见的防火涂料的成膜物质为聚醋酸乙烯乳液、环氧乳液，尤其是双组分的涂层体系在火灾环境中，涂层发泡膨胀倍率低，需要增加很高的膜厚来增加膨胀倍率，因此施工不变，且施工成本高，此外聚醋酸乙烯乳液作为防火涂料中的成膜物质，其所制备的防火涂料存在耐冷热循环性能较差的问题。
[0005]专利CN114773960A公开了一种水性膨胀型环氧防火防腐涂料，通过改性水性环氧乳液、阻燃材料、颜填料之间的协同作用，使得涂料具有耐火性能和防腐性能，但其并未解决防火涂料耐冷热循环性能较差的问题，并且该专利为双组分的涂层体系，施工性能较差。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一个方面提供了一种膨胀型防火隔热涂料，其制备原料为：涂料基体20<br/>‑
40份，催化剂10
‑
30份，成炭剂1
‑
10份，发泡剂1
‑
10份，填料5
‑
15份，助剂0.1
‑
2份，水10
‑
30份。
[0007]进一步优选的，所述膨胀型防火隔热涂料，其制备原料为：涂料基体30
‑
40份，催化剂10
‑
20份，成炭剂5
‑
10份，发泡剂5
‑
10份，填料8
‑
12份，助剂0.3
‑
0.8份，水20
‑
30份。
[0008]进一步优选的，所述膨胀型防火隔热涂料，其制备原料为：涂料基体32.5份，催化剂16份，成炭剂8份，发泡剂8份，填料10份，助剂0.5份，水22份。
[0009]优选的，所述涂料基体包括水性环氧乳液、聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液、自交联硅丙乳液、丙烯酸酯乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的至少一种。
[0010]优选的，所述涂料基体为聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液，所述聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液的粘度为2000
‑
7000mPa.s，平均粒径为200
‑
500nm，醋酸乙烯质量分数70
‑
95％，玻璃化转变温度为0
‑
10℃。
[0011]进一步优选的，所述聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液的粘度为2500
‑
6500mPa.s，平均粒径为200
‑
400nm，醋酸乙烯质量分数70
‑
82％，玻璃化转变温度为4
‑
8℃。
[0012]本申请人发现，限定醋酸乙烯的质量含量为70
‑
82％，既保证了乳液、催化剂、成炭
剂、发泡剂之间的相容性，同时又进一步限定其粒径尺寸为200
‑
400nm，粘度为2500
‑
6500mPa.s，在填料和催化剂、成炭剂、发泡剂的作用下，使得粒子之间的融合更为紧密，进一步提高其阻燃性能和耐冷热循环性能，同时，限定其玻璃化转变温度为4
‑
8℃，在润湿剂和分散剂的作用下，使得涂料的成膜性能佳，进一步促进了催化剂、成炭剂、发泡剂和乳液之间的相容性。
[0013]进一步优选的，所述聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液的粘度为2700
‑
6300mPa.s，平均粒径为300nm，醋酸乙烯质量分数80
‑
82％，玻璃化转变温度为4
‑
8℃。
[0014]优选的，所述成炭剂包括季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇中的至少一种，所述发泡剂为尿素、双氰胺、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐中的至少一种。
[0015]进一步优选的，所述成炭剂为季戊四醇，所述发泡剂为三聚氰胺。
[0016]优选的，所述催化剂、成炭剂和发泡剂，三者之间的重量比为(1
‑
5)：1：1。
[0017]进一步优选的，所述催化剂、成炭剂和发泡剂，三者之间的重量比为(1
‑
3)：1：1。本申请人限定聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺三者的质量比为(1
‑
3)：1:1，通过配比之间的合理优化，在聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液共同作用下，增强了膨胀涂层的强度，使得涂料具有更好的阻燃性能，在此基础上，本申请人进一步限定聚磷酸铵的聚合度≥1000，水溶性≤0.5g/100mL时，意外发现提高了涂料的耐冷热循坏性能，可能是聚磷酸铵中的小分子物质含量较少，避免了小分子物质破坏乳液的稳定性，进而使得乳液加速老化，影响其耐冷热循环性能的问题，同时进一步限定其平均粒径为10μm，不同粒径之间的相互配合使得涂料的耐冷热循环性能进一步提高。
[0018]进一步优选的，所述催化剂、成炭剂和发泡剂，三者之间的重量比为2：1：1。
[0019]优选的，所述催化剂为聚磷酸铵，其聚合度≥900，平均粒径为5
‑
15μm，水溶性≤0.7g/100mL。
[0020]进一步优选的，所述催化剂为聚磷酸铵，其聚合度≥1000，平均粒径为8
‑
11μm，水溶性≤0.6g/100mL。
[0021]进一步优选的，所述催化剂为聚磷酸铵，其聚合度≥1000，平均粒径为10μm，水溶性≤0.5g/100mL。
[0022]优选的，所述填料包括碳酸钙、钛白粉、硫酸钡、氧化铝、锑白粉、高岭土、云母粉中的至少一种。
[0023]优选的，所述填料为碳酸钙和钛白粉，所述碳酸钙的平均粒径为20
‑
40μm，所述钛白粉的平均粒径为0.1
‑
1μm。
[0024]进一步优选的，所述填料为碳酸钙和钛白粉，所述碳酸钙的平均粒径为30
‑
40μm，所述钛白粉的平均粒径为0.1
‑
0.2μm。
[0025]进一步优选的，所述填料为碳酸钙和钛白粉，所述碳酸钙的平均粒径为37μm，所述钛白粉的平均粒径为0.19μm。
[0026]优选的，所述助剂为分散剂和润湿剂。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.根据权利要求1所述的一种膨胀型防火隔热涂料，其特征在于，所述涂料基体包括水性环氧乳液、聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液、自交联硅丙乳液、丙烯酸酯乳液、苯丙乳液、醋丙乳液中的至少一种。2.根据权利要求2所述的一种膨胀型防火隔热涂料，其特征在于，所述涂料基体为聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液，所述聚醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液的粘度为2000
‑
7000mPa.s，平均粒径为200
‑
500nm，醋酸乙烯质量分数70
‑
95％，玻璃化转变温度为0
‑
10℃。3.根据权利要求1所述的一种膨胀型防火隔热涂料，其特征在于，所述成炭剂包括季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇中的至少一种，所述发泡剂为尿素、双氰胺、三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐中的至少一种。4.根据权利要求4所述的一种膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍文强，卢桂峰，
申请(专利权)人：开封夸克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：