【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及涂料，具体涉及一种多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前，普遍使用的传统溶剂型和厚型防火涂料耐火极限差，燃烧过程中会产生有毒气体，不符合环保要求，在其使用上也会因人们对环境污染及人身健康的日益重视而受到越来越严格的限制。同时在技术上，传统防火涂料粘接强度低，如钢结构防火涂料的粘结强度一般为0.04mpa，混凝土地坪防火涂料的粘结强度一般为0.1mpa，存在易脱落的问题。而且耐水性差，当涂料长期处于潮湿环境之中时，水分会积聚而脱落。
2、这就要求大力发展无污染涂料，如水性防火涂料和无机防火涂料，水性涂料由于无毒安全、节约资源、保护环境，成为建筑涂料发展的主要方向。水性膨胀型防火涂料将成为防火涂料的主要发展方向，同时应着眼于进一步提高涂层的耐水性，防火性及装饰性。无机防火涂料节能源、省资源，无环境和健康的不良影响，属于“绿色建材”，符合涂料工业水性化、功能化和人类发展的大趋势。从涂料性能上来说，水性无机防火涂料不燃，耐高温，在高温作用下不会产生有害气体和有机挥发物。
3、随着人类文化和生活水平的提高，对于防火涂料除了要求具有防火保护作用和精美的装饰性外，还需要兼具绝热性，隔热性、消音性、辐射性等特殊功能。研究开发出新型水性无机环保功能复合的木质结构防火涂料、电缆电线防火涂料、钢结构防火涂料、合金结构防火涂料、pvc、塑料防火涂料以及能赋予涂料特殊功能的树脂和添加剂的研究是当今一大课题。
技术实现思路
1、鉴于
2、因此如何提高防火涂料的耐火极限、阻燃性能、环保性能、粘结强度和耐水性是最大的技术难点。为此，本专利技术通过使用新材料气凝胶，并优化调整气凝胶比例实现耐火极限和阻燃性能的提高；通过调整乳液的类型和比例，增加防水助剂以提高粘结强度和耐水性；通过添加无机材料，不使用卤系阻燃剂使其更加环保。本专利技术提供的水性涂覆浆料具有如下特性：1.粒径细小，耐水性好；2.出色的耐擦洗性和附着力；3.低voc，不含apeo，不含甲醛，绿色环保；4.缔合型增稠剂对其增稠效率高；5.细度高，适合做高档产品；6.触变指数低，流动性好，使用效果好；7.防火阻燃；8.吸附包覆甲醛。
3、气凝胶防火多功能涂料具有化学稳定性好，机械强度高，耐火性能高、使用寿命长、成膜性及封闭性好，无裂纹、能常温固化、防火阻燃、防水防潮、防锈、防腐防霉、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、附着力强、绿色无醛、安全节能、施工便捷等特点。本专利技术将粒径小、密度低、孔隙率高、比表面积大的气凝胶材料应用到防火涂料中，通过调整涂料的配方、工艺参数，选择出适合于工业化生产的最佳配方和最佳工艺条件。与传统水性防火涂料相比，不使用气凝胶时，涂料膨胀高度高，但是很快就被烧穿，这是因为没有无机层的保护作用。使用纳米气凝胶后气孔变得均匀，炭质层强度获得提高，炭质层结构越致密，有利于隔热防火；当添加合适比例的气凝胶时，厚为2mm的防火涂料层可以达到120min的耐火极限。
4、本专利技术可广泛应用于混凝土结构(如隧道内防火等)、钢结构(如工业厂房、会展中心、体育场馆、石化、高层建筑等)、铝及合金结构、塑料(如聚乙烯、聚丙烯、pvc、聚苯乙烯、交联聚乙烯等)、电力电缆(如以橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯等材料作为导体绝缘和护套的电缆)、木质结构(胶合板制造：制成防火阻燃板，制成防火阻燃吸音隔音板，制成防火木门，制成防火阻燃颗粒板，木屋别墅、实木集成材直接涂敷)等的防火保护。
5、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
6、根据本专利技术实施例的第一方面，本专利技术提供一种多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，包括如下重量份数的原料：乳液10-50份、分散剂1-10份、膨胀石墨5-20份、季戊四醇5-20份、石膏粉5-20份、三聚氰胺5-20份、三氧化二锑5-20份、聚磷酸铵10-40份、钛白粉5-25份、硼酸锌5-15份、氢氧化镁5-20份、氢氧化铝5-20份、玻璃纤维1-10份、气凝胶浆料5-50份、杀菌剂1-10份、防腐剂1-10份、消泡剂1-10份、纯水15-40份。
7、进一步地，以气凝胶浆料的质量为基准，所述气凝胶浆料由如下重量百分含量的原料制成：气凝胶粉体10-50％、分散助剂1-20％、纯水40-90％；其中，所述分散助剂包括聚乙烯醇、邻苯二甲酸二丁酯、硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh602的一种或任意多种的混合。
8、进一步地，所述气凝胶浆料的制备方法如下：将分散助剂缓慢加入到盛有纯水的搅拌桶中，在转速300-1000rpm下搅拌5-30min，然后加入气凝胶粉体，在转速500-5000rpm下搅拌5-30min。可以理解的是，如果搅拌桶较深，需要移动搅拌桨的位置，搅拌时转速从低慢慢往上加速。
9、进一步地，所述乳液选自水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂、白乳胶、饱和聚酯树脂、聚脲树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂中的一种或多种。
10、进一步地，所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、六偏磷酸钠中的一种或几种。
11、进一步地，所述杀菌剂选自异噻咪唑啉酮类化合物、苯二腈、咪唑、吡啶硫酸铜中的一种或几种。
12、进一步地，所述防腐剂选自山梨酸钾、柠檬酸钠、苯甲酸钠中的一种或多种。
13、进一步地，所述消泡剂选自有机硅消泡剂、矿物油类消泡剂、聚醚硅氧烷共聚物中的一种或多种。
14、根据本专利技术实施例的第二方面，本专利技术提供如上任一项所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
15、(1)将乳液、分散剂、纯水加入搅拌罐中，在转速300-1500rpm下搅拌5-30min；
16、(2)向搅拌罐中加入膨胀石墨、季戊四醇、石膏粉、三聚氰胺、三氧化二锑、聚磷酸铵、钛白粉，在转速500-2000rpm下搅拌20-60min；
17、(3)向搅拌罐中分批加入硼酸锌、氢氧化镁、氢氧化铝、玻璃纤维、气凝胶浆料、杀菌剂、防腐剂，在转速500-2000rpm下搅拌5-30min；
18、(4)向搅拌罐中加入消泡剂，在转速300-1500rpm下搅拌5-20min。
19、根据本专利技术实施例的第三方面，本专利技术提供如上所述的水性涂覆浆料在混凝土结构、钢结构、铝及合金结构、塑料、电力电缆或木质结构的防火保护中的应用。
20、本专利技术实施例具有如下优点：
21、本专利技术提供的基于气凝胶和无机阻燃材料的水性涂覆浆料保证气凝胶的纳米多孔结构不被破坏，充分发挥气凝胶的隔热保温性能，提高涂层耐火极限；膨胀倍数高，从原有的涂料约20倍，扩大至50倍以上，可以实现降低涂层厚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，以气凝胶浆料的质量为基准，所述气凝胶浆料由如下重量百分含量的原料制成：
3.根据权利要求2所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述气凝胶浆料的制备方法如下：
4.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述乳液选自水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂、白乳胶、饱和聚酯树脂、聚脲树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、六偏磷酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述杀菌剂选自异噻咪唑啉酮类化合物、苯二腈、咪唑、吡啶硫酸铜中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述防腐剂选自山梨酸钾、柠檬酸钠、苯甲
8.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述消泡剂选自有机硅消泡剂、矿物油类消泡剂、聚醚硅氧烷共聚物中的一种或多种。
9.权利要求1-8中任一项所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
10.权利要求1所述的水性涂覆浆料在混凝土结构、钢结构、铝及合金结构、塑料、电力电缆或木质结构的防火保护中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，以气凝胶浆料的质量为基准，所述气凝胶浆料由如下重量百分含量的原料制成：
3.根据权利要求2所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述气凝胶浆料的制备方法如下：
4.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述乳液选自水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂、白乳胶、饱和聚酯树脂、聚脲树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的多用途多功能防火隔热水性涂覆浆料，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、六偏磷酸钠中的一种或多种。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏鹰，张波，张煦，刘甜甜，王建民，
申请(专利权)人：山西华阳集团新能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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