一种耐高热流膨胀型防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料制备技术领域，涉及一种耐高热流膨胀型防火涂料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种耐高热流膨胀型防火涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于涂料制备
，更具体的说是涉及一种耐高热流膨胀型防火涂料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]防火涂料是一种可以提高建筑物耐火性能的材料，其作用是在建筑表面形成一层防火膜，从而起到防火的效果
。
目前，防火涂料已经广泛应用于建筑
、
交通工具
、
电子设备
、
化工设备等领域
。
[0003]根据防火原理不同，防火涂料可分为非膨胀型涂料和膨胀型涂料两类
。
非膨胀型防火涂料防火隔热原理是利用了涂层热导率低，延滞了热量传向被保护基材的速度，同时涂层对钢构件起屏障和防止热辐射作用，避免了火焰和高温直接进攻钢构件，但是为了取得一定的防火隔热效果，非膨胀型的防火涂层需要较厚才能达到一定的防火隔热性能要求
。
[0004]膨胀型防火涂料具有在高温条件下迅速膨胀并形成厚实的绝热层的特性，质地疏松的泡沫层隔绝氧气和延滞热量传递，能够有效地保护被涂物表面免受高温热辐射和火焰的损害
。
与传统的防火涂料相比，膨胀型防火涂料不仅能够提高防火等级和防火时间，而且还能够增加涂层的绝热性能，阻止热量的传递，从而保证建筑物和其他设施的安全性
。
[0005]随着技术的不断进步和应用场景的不断扩大，研究人员着力于对膨胀型防火涂料材料
、
工艺和应用等方面进行了研究，膨胀型防火涂料正在得到广泛的应用和发展
>。
但是，目前一些膨胀型防火涂料的性能稳定性存在一定的问题，容易受到湿度
、
温度等环境因素的影响，降低其使用寿命和效果，以及涂层材料组份包括卤族元素，卤族元素在使用过程中会产生有毒气体，不符合绿色环保的需求
。
此外，由于膨胀型防火涂料具有较高的技术含量和复杂的生产工艺，生产和研发成本相对较高，限制了其在大规模应用中的推广和使用
。
[0006]因此，如何提供一种耐高热流膨胀型防火涂料及其制备方法，能够解决现有技术中膨胀型防火涂料生产施工复杂，在高热流工况下防火效果较差的问题，同时具有绿色环保经济
、
施工方便安全
、
防火阻燃效果优秀等特点是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种耐高热流膨胀型防火涂料及其制备方法
。
本专利技术制备得到的耐高热流膨胀型防火涂料绿色环保，制备方法工艺简单
。
且在防火涂料施工时采用底涂结合面涂的方式，可常温固化，涂料的粘度可调控，施工方式可采用刷涂方式，也可采用喷涂方式，所需的涂层厚度薄且与基体粘结强度高，在高热流的使用工况下能够提高优异且稳定的阻燃效果
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0009]本专利技术技术方案之一：提供一种耐高热流膨胀型防火涂料，包括底涂涂料和面涂涂料；
[0010]按质量份计：所述面涂涂料的组分包括环氧树脂
50
～
80
份
、
环氧树脂改性剂
20
～
40
份
、
阻燃剂
10
～
25
份
、
成碳剂
25
～
45
份
、
发泡剂
20
～
40
份
、
耐火纤维
10
～
30
份
、
无机填料
10
～
40
份
、
固化剂5～
15
份
、
消泡剂5～
10
份和有机溶剂
30
～
50
份；所述底涂涂料的组份包括磷酸盐基料
70
～
90
份
。
[0011]进一步的，所述环氧树脂为
F51
型未改性环氧树脂
。
[0012]进一步的，所述环氧树脂改性剂为聚甲基苯基硅氧烷
(
有机硅改性剂
)。
[0013]本专利技术所用的环氧树脂改性剂中大量甲基降低了有机硅与环氧树脂的相容性，改性树脂的耐热性及力学性能的提高
。
利用有机硅活性基团与环氧树脂反应，保留环氧基的同时引入有机硅树脂，适量苯基的存在进一步改善了有机硅与环氧树脂的相容性
。
[0014]本专利技术选用的环氧树脂的环氧基含量高，黏度较大，固化后产物交联密度高，耐热性好，经有机硅化学改性后，体系交联密度增加，硅氧键取代部分碳氧键，由于硅氧键的键能高于碳氧键的键能，且
Si
‑
O
原子电负性差异大，以及
Si
‑
O
键的极性大，对所连接的基团起到屏蔽作用，从而使得改性环氧树脂的韧性
、
耐热性都有很大的提高
。
[0015]进一步的，所述阻燃剂包括聚磷酸铵
、
磷酸和磷酸二氢铵中的至少一种
。
[0016]进一步的，所述成碳剂包括双季戊四醇
、
乙二醇和季戊四醇中的一种
。
[0017]本专利技术中阻燃剂与成碳剂具有协同功效，通过阻燃剂的脱水作用，在受热后能够加速成碳剂脱水在燃烧过程中形成炭层
。
[0018]进一步的，所述发泡剂包括三聚氰胺
、
三聚氰胺磷酸盐和尿素中的至少一种
。
[0019]本方专利技术选用的发泡剂为无卤发泡剂，受热分解时会产生大量的胺类气体或氮气，不会产生有毒气体，一方面促使膨胀炭层形成疏松的泡沫状结构，一方面降低膨胀炭层的导热系数，提高阻燃效果
。
[0020]进一步的，所述耐火纤维为形成尺寸梯度级配的短切纤维，包括短切高硅氧纤维
、
短切氧化铝纤维和短切莫来石纤维中的至少一种
。
[0021]优选的，所述尺寸梯度级配是由长度为
6mm、8mm、10mm
和
12mm
的耐火纤维构成，质量比为2：2：3：
3。
[0022]本专利技术添加的耐火纤维能够协同增强膨胀炭层的稳定性，同时降低热量传递速率，且纤维尺寸形成梯度级配能够保证涂层遇火后的膨胀炭层具有更佳的稳定性
。
[0023]进一步的，所述无机填料包括滑石粉
、
珍珠岩
、
膨胀型石墨
、
氢氧化铝
、
硼化锆
、
碳化铪和海泡石中的至少一种
。
[0024]本专利技术中无机填料起到阻燃协效剂的作用，能够协同为涂料提供优秀的防火耐高温性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐高热流膨胀型防火涂料，其特征在于，包括底涂涂料和面涂涂料；按质量份计：所述面涂涂料的组分包括环氧树脂
50
～
80
份
、
环氧树脂改性剂
20
～
40
份
、
阻燃剂
10
～
25
份
、
成碳剂
25
～
45
份
、
发泡剂
20
～
40
份
、
耐火纤维
10
～
30
份
、
无机填料
10
～
40
份
、
固化剂5～
15
份
、
消泡剂5～
10
份和有机溶剂
30
～
50
份；所述底涂涂料的组份包括磷酸盐基料
70
～
90
份；所述环氧树脂为
F51
型未改性环氧树脂；所述环氧树脂改性剂为聚甲基苯基硅氧烷；所述磷酸盐基料由磷酸二氢铝
、
氧化锌
、
氧化铈和水组成
。2.
根据权利要求1所述的耐高热流膨胀型防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂包括聚磷酸铵
、
磷酸和磷酸二氢铵中的至少一种；所述成碳剂包括双季戊四醇
、
乙二醇和季戊四醇中的一种；所述发泡剂包括三聚氰胺
、
三聚氰胺磷酸盐和尿素中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的耐高热流膨胀型防火涂料，其特征在于，所述耐火纤维为形成尺寸梯度级配的短切纤维；所述无机填料包括滑石粉
、
珍珠岩
、
膨胀型石墨
、
氢氧化铝
、
硼化锆
、
碳化铪和海泡石中的至少一种；所述固化剂包括聚酰胺
、
脂环胺和脂肪胺中的一种；所述消泡剂为有机硅类消泡剂
BYK
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；所述有机溶剂包括无水乙醇
、
丙酮和新戊二醇缩水甘油醚的至少一种

【专利技术属性】
技术研发人员：史丽萍，宋忠涛，李雨昕，钟业盛，赫晓东，周波，
申请(专利权)人：广西永安华夏新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：