本发明涉及防火涂料的技术领域，具体地说是一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法。
背景技术：
近些年来，火灾给人类带来了大量毁灭性的灾难，如：2014年7月一艘名为“合金号”的游艇在三亚湾东岛北侧海域起火、2014年4月江南造船厂在造八万吨级货轮着火、2010年美国海洋能源公司位于墨西哥湾的海洋平台着火、杭州湾跨海大桥海上观景平台着火、2009年央视大楼火灾等。为此，对船舶、海洋平台以及大型钢结构建筑进行防火保护显得尤为重要。实践表明，在海洋平台用钢结构、船用钢结构及大型钢结构建筑表面涂覆防火涂料，来提高钢结构的耐火时间是最可靠、最实用的防火保护措施之一。
目前，有关于防火涂料研究和应用方面国内外研究者做了大量工作，如：J.R.Brown等人研究了一种用于舰船舱室的防火涂料，他们发现选择含氯醇酸树脂作基体树脂比环氧聚酯树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂作基体树脂制备的涂层防火性能好；杨保平等人以SBR、丙烯酸单体和苯乙烯合成了丙烯酸接枝SBR树脂，并与HCPE、APP、PE、MEL、Sb2O3、氯化石蜡42、氢氧化铝、硼酸锌混合制备了超薄型钢结构防火涂料，该涂料达到超薄型钢结构防火涂料的要求；与J.R.Brown等以及杨保平等人不同的是，孙俊利等人以硼酚醛树脂、环氧树脂作基料，三聚氰胺、六次甲基四胺作防火助剂，制备了添加纳米TiO2填料的防火涂料；上述防火涂料均取得了一定的效果，但是近些年来随着人们对环保要求的提高，溶剂型防火涂料逐渐被水性防火涂料所取缔，但水性防火涂料的不足之处在于，涂层耐候性差，所选择的树脂在涂层受火后易出现垂流现象，同时一些复配的树脂体系未必与膨胀阻燃体系相协调；再者主要是由于阻燃体系在涂层中易出现返砂现象，从而将影响防火涂料的后期防火性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改进的含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，它可克服现有技术中防火涂料涂层受火时易垂流，阻燃体系易返砂，树脂体系与膨胀阻燃体系不协调，涂层膨胀倍率低的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：含有核壳结构膨胀阻 燃体系的水性双组份防火涂料，其特征在于：
涂料由A、B两组分构成，其中：
A组分的组成及其质量百分比为：
B组分的组成及其质量百分比为：
水性胺类固化剂 65％
水 35％。
含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：
a、制备A组成，将重量百分比为9％的颜填料、20％的水、1％的防霉剂、2％的抗冻剂、0.5％的偶联剂在转速为2000r/min的条件下高速分散30min；
随后加入重量百分比为32％的树脂、28％的核壳结构膨胀阻燃体系，在转速为1200r/min的转速下中速分散20min；
最后，加入重量百分比为0.5％的消泡剂、1.3％的触变防沉剂、0.3％的增稠剂、0.4％的防结皮剂，在转速为2000r/min转速条件下高速分散10min，分装备用；
b、制备B组分，将重量百分为65％的水性胺类固化剂和35％的水混合后均匀搅拌；
c、将A、B组分按照体积比3：1混合，在1200r/min的转速条件下搅拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
进一步的，所述的树脂体系由硅丙乳液、苯丙乳液、水性环氧树脂按照比例为2:1:1混合而成。所述的核壳结构的膨胀阻燃体系是由聚磷酸铵APP、季戊四醇PER和三聚氰胺MEL按照质量比6:3:2混合均匀后，加入气相SiO2，最后将上述混合体系加入聚丙烯酰胺、水 性三聚氰胺甲醛树脂的混合体系中，搅拌均匀，在温度为120℃条件下通过双螺杆挤出机挤出，得到核壳结构的膨胀阻燃体系；该核壳结构膨胀阻燃体系的特点在于，膨胀阻燃体系外层包覆树脂体系，当其与涂料中的树脂体系混合后，核壳结构中包覆的树脂体系能够形成较好的阻隔作用，遇水不易溶解析出，遇火也不影响膨胀发泡效果。
更进一步的，上述体系中各组分的具体质量百分比为：45％的APP+PER+MEL、7％的SiO2、27％的聚丙烯酰胺和30％水性三聚氰胺甲醛树脂。
再进一步的，所述的阻燃协效剂为可膨胀石墨EG、氯化石蜡70、氢氧化铝按照比例为5:3:2混合而成；
所述的颜填料为TiO2、改性偏硼酸钡按照比例为3:1混合；
所述的消泡剂为美国陶氏DF105与聚醚3255按照比例为1:1混合；
所述的防霉剂为KS-197与ZnO按照比例为2:1混合；
所述的抗冻剂为乙二醇、乙二醇乙醚、一缩乙二醇按照比例为4:3:3混合；
所述的触变防沉剂为SiO2、改性氢化蓖麻油、有机膨润土按照1:4:2；
所述的偶联剂为：KH-560与OP-10按照3:1混合；
所述的防结皮剂为842、AC-803按照2:1混合而成；
所述的增稠剂为羟乙基纤维素。
使用时，本发明所述的一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，采用硅丙乳液、苯丙乳液以及水性环氧树脂混合而成，由于硅丙乳液和苯丙乳液为热塑性树脂，在涂层受火时易出现垂流现象，使得涂层脱落，为此在体系中加入热固性水性环氧树脂，进一步的抑制了垂流现象；另外还提供了一种具有核壳结构的膨胀阻燃体系，该体系耐水性好、不易返砂；同时该涂层具有较好的膨胀发泡倍率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明主要包括含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料，其与现有技术的区别在于：
涂料由A、B两组分构成，其中：
A组分的组成及其质量百分比为：
B组分的组成及其质量百分比为：
水性胺类固化剂 65％
水 35％
所述的树脂体系由硅丙乳液、苯丙乳液、水性环氧树脂按照比例为2:1:1混合而成。所述的核壳结构的膨胀阻燃体系是由聚磷酸铵APP、季戊四醇PER和三聚氰胺MEL按照质量比6:3:2混合均匀后，加入气相SiO2，最后将上述混合体系加入聚丙烯酰胺、水性三聚氰胺甲醛树脂的混合体系中，搅拌均匀，在温度为120℃条件下通过双螺杆挤出机挤出，得到核壳结构的膨胀阻燃体系；上述体系中各组分的具体质量百分比为：45％的APP+PER+MEL、7％的SiO2、27％的聚丙烯酰胺和30％水性三聚氰胺甲醛树脂。
所述的阻燃协效剂为可膨胀石墨EG、氯化石蜡70、氢氧化铝按照质量比5:3:2混合而成；所述的颜填料为TiO2、改性偏硼酸钡按照质量比3:1混合；所述的消泡剂为美国陶氏DF105与聚醚3255按照质量比1:1混合；所述的防霉剂为KS-197与ZnO按照质量比2:1混合；所述的抗冻剂为乙二醇、乙二醇乙醚、一缩乙二醇按照质量比4:3:3混合；所述的触变防沉剂为SiO2、改性氢化蓖麻油、有机膨润土按照质量比1:4:2；所述的偶联剂为KH-560与OP-10按照质量比3:1混合；所述的防结皮剂为842、AC-803按照质量比2:1混合而成；所述的增稠剂为羟乙基纤维素。所述的水性胺类固化剂为陶氏化学OUDRACureTM WB8004。
含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：a、制备A组成，将重量百分比为9％的颜填料、20％的水、1％的防霉剂、2％的抗冻剂、0.5％的偶联剂在转速为2000r/min的条件下高速分散30min；随后加入重量百分比为32％的树脂、28％的核壳结构膨胀阻燃体系，在转速为1200r/min的转速下中速分散20min；最后，加入重量百分比为0.5％的消泡剂、1.3％的触变防沉剂、0.3％的增稠剂、0.4％的防结皮剂， 在转速为2000r/min转速条件下高速分散10min，分装备用；b、制备B组分，将重量百分比为65％的水性胺类固化剂和35％的水混合后均匀搅拌；c、将一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，以解决现有的防火涂料涂层受火时易垂流，阻燃体系易返砂，树脂体系与膨胀阻燃体系不协调，涂层膨胀倍率低等技术难题。
在实施中，一种含有核壳结构膨胀阻燃体系的水性双组份防火涂料及其制备方法，该涂料由A、B两组分构成，其中：
A组分的组成及其质量百分比为：
B组分的组成及其质量百分比为：
OUDRACureTM WB8004 65％
水 35％
具体的制备方法为：
首先将A组分中的颜填料、15％水、防霉剂、抗冻剂、偶联剂在转速为2000r/min的条件下高速分散30min；随后加入树脂、核壳结构膨胀阻燃体系在转速为1200r/min的转速下中速分散20min；最后，加入消泡剂、触变防沉剂、增稠剂、防结皮剂、剩余5％水，在转速为2000r/min的转速条件下高速分散10min，分装备用；
将B组分中的OUDRACureTM WB8004、水按照一定比例搅拌均匀。
使用时将A、B组分按照体积比3：1混合，在1200r/min的转速条件下搅拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
按照GB14907-2002的要求，将上述制备的防火涂料喷涂在经表面处理的标准样件上，测试结果见实施例效果分析。另外依据GB1733-1993对涂层的耐水性能进行了测试，依据浸水前后的质量情况，发现涂层仅增重0.4％；最后对涂层膨胀后的炭质层进行分析发现，发泡倍率高(58倍)，炭质层碳孔均匀致密，表面完整，无裂纹。
实施例效果分析：
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。