本发明涉及涂料的技术领域，特别涉及一种防火阻燃涂料及其制备方法。
背景技术：
防火阻燃涂料属于一种表面功能材料，将其涂覆于易燃基材表面，能够改变易燃基材表面的燃烧特性，调高易燃基材表面的耐火能力，减缓或阻滞火焰蔓延。
建筑物火灾往往引发大规模的人员伤亡和财产损失，严重威胁人们的生命安全和正常生活，如何提高建筑物的防火阻燃性能，是国家、社会都关注的重点问题。
防火阻燃涂料在预防、控制建筑物火灾方面具有重要应用，采用性能优异的防火阻燃涂料，能够有效提高建筑物的防火安全性能，2016版《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》也将防火阻燃涂料归至新材料产业、新型功能材料产业中的表面功能材料名下，将防火阻燃涂料的研发上升至国家战略性层面。
现有的可参考授权公告号为cn104263023b的中国专利，其公开了一种防火阻燃涂料，由下列重量份的原料制成：苯乙烯20-50份、磷铵化肥20-50份、三聚氰胺20-40份、滑石粉1-2份、粒径为174μm的石英粉2-4份、过硫酸铵1-2份、乳化剂2-3份、含量为5％的甲基羟丙基纤维素水溶液5-10份、十二烷基硫酸钠2-6份、石墨粉2-4份、无水氯化钙5-10份、氯化铬4-6份、碱式碳酸铜5-10份、焦磷酸钾5-10份、甘油单硬脂酸酯5-10份、高岭土5-10份、乳酸钙3-6份、酒石酸钾钠5-10份、三聚磷酸钠4-6份、三氯化铁2-5份、碳酸钙5-10份、碳酸钾3-6份、水150-170份，其中的三聚氰胺为阻燃剂。
然而，上述涂料中，三聚氰胺等阻燃剂的加入虽然能够提高涂料的防火阻燃性能，但与此同时，却也降低了涂层在基材表面的附着性能，导致涂料出现起皮、裂纹、脱落等现象，不仅影响建筑物美观，也缩短了其防火阻燃作用周期。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明的目的一在于：提供一种防火阻燃涂料，在维持较高的防火阻燃性能的同时，还具有优异的附着性能。
本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种防火阻燃涂料，按重量份计，包括有以下组分：丁基胶乳43-55份、聚四氟乙烯8-12份、羧甲基纤维素钠10-15份、聚乙烯醇12-16份、淀粉醚5-10份、水125-138份、乙醇20-27份、防火阻燃纤维复合物30-38份；
其中，防火阻燃纤维复合物的制备包括有以下步骤：
s1，按重量份计，将水镁石纤维25-38份、水45-55份、木质素磺酸钙1.7-2.5份，混合30-40min，获得混合物a；
s2，按重量份计，向混合物a中加入硬脂酸3-6份、碳酸钙12-20份、高岭土24-30份、氢氧化镁16-22份、硅烷偶联剂2-6份，继续混合50-60min，即得防火阻燃纤维复合物。
通过采用上述方案，本发明在涂料的配比中大幅提高了碳酸钙、高岭土、氢氧化镁三种阻燃成分的含量，由此提高了涂料的防火阻燃性能。然而，上述三种阻燃成分与涂料基体之间的结合性能欠佳，单纯提高上述三种阻燃成分的含量，容易导致涂料的附着性能出现大幅下降，使得涂膜出现起皮、裂纹、脱落等现象。为此，本发明将上述三种阻燃成分附着于水镁石纤维上：一方面，水镁石纤维本身具有良好的阻燃性，有利于进一步提高涂料的防火阻燃性能；另一方面，本发明在防火阻燃纤维复合物的过程中，预先采用木质素磺酸钠对水镁石纤维进行分散，将水镁石纤维分散为更加纤细的纤维状结构，之后加入上述三种阻燃成分，并加入硬脂酸和硅烷偶联剂对水镁石纤维以及上述三种阻燃成分进行表面改性，提高了水镁石纤维与上述三种阻燃成分之间的附着性能，由此获得防火阻燃纤维复合物；将该防火阻燃纤维复合物加入涂料基体中，分散状的水镁石纤维与涂料基体之间具有较佳的结合性，能够起到联结涂料基体的作用，同时改善了上述三种阻燃成分与涂料基体之间的结合性能，由此有效减轻涂料出现裂纹、起皮、脱落等现象，使得本发明的涂料在维持较高的防火阻燃性能的同时，还具有优异的附着性能。
碳酸钙和氢氧化镁的质地相对较硬，高岭土的质地相对较软，本发明严格限定了改三种阻燃成分的配比含量，使得本发明的涂料仍然保持适宜的软硬质地。
防火阻燃涂料基体的组分配比对涂料的耐冲击性能、干燥性能等基本性能具有较大影响，本申请严格限定了防火阻燃涂料的组分配比，使得本发明的涂料的耐冲击性能、干燥性能仍然维持在良好的水平。
本发明进一步设置为：按重量份计，包括有以下组分：丁基胶乳48份、聚四氟乙烯10份、羧甲基纤维素钠12份、聚乙烯醇14份、淀粉醚7份、水130份、乙醇24份、防火阻燃纤维复合物35份。
通过采用上述方案，涂料中各组分的配比对涂料的防火阻燃性能和附着性能具有重要影响，涂料在上述配比下的性能更加优异。
本发明进一步设置为：所述防火阻燃纤维复合物的制备中，按重量份计，水镁石纤维32份、水50份、木质素磺酸钙2.1份、硬脂酸5份、碳酸钙16份、高岭土27份、氢氧化镁18份、硅烷偶联剂3份。
本发明进一步设置为：所述碳酸钙、高岭土、氢氧化镁的粒径均为50-80目。
本发明进一步设置为：所述水镁石纤维的直径为10-15μm、长度为3-5mm。
本发明进一步设置为：所述防火阻燃纤维复合物的制备步骤s2中，混合温度为70-80℃。
本发明进一步设置为：所述防火阻燃纤维复合物的制备中，混合速度均为250-300r/min。
本发明的目的二在于：提供一种上述防火阻燃涂料的制备方法，包括有以下制备步骤：包括有以下制备步骤：按重量份数，将丁基胶乳、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、淀粉醚、水、乙醇在50-60℃下搅拌混合20-30min，然后，加入防火阻燃纤维复合物继续混合15-20min，冷却后即得防火阻燃涂料。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明在涂料的配比中加入防火阻燃纤维复合物，防火阻燃纤维复合物中包含大量的碳酸钙、高岭土、氢氧化镁三种阻燃成分，由此提高了涂料的防火阻燃性能；
2、本发明在制备防火阻燃纤维复合物的过程中，预先采用木质素磺酸钠对水镁石纤维进行分散，并采用硬脂酸和硅烷偶联剂对水镁石纤维以及上述三种阻燃成分进行表面改性，获得阻燃性能佳、结构稳定的防火阻燃纤维复合物；
3、本发明的防火阻燃纤维复合物加入涂料后，能够起到联结涂料基体的作用，同时改善了上述三种阻燃成分与涂料基体之间的结合性能，减轻涂料出现裂纹、起皮、脱落等现象，使得本发明的涂料在维持较高的防火阻燃性能的同时，还具有优异的附着性能；
4、本发明严格限定了改三种阻燃成分的配比含量，使得本发明的涂料仍然保持适宜的软硬质地；
5、本申请严格限定了防火阻燃涂料的组分配比，使得本发明的涂料的耐冲击性能、干燥性能仍然维持在良好的水平。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种防火阻燃涂料，制备方法包括有以下制备步骤：
按重量份数，将丁基胶乳43份、聚四氟乙烯8份、羧甲基纤维素钠10份、聚乙烯醇12份、淀粉醚5份、水125份、乙醇20份在50℃下搅拌混合20min，然后，加入防火阻燃纤维复合物30份继续混合15min，冷却后即得防火阻燃涂料；
其中，防火阻燃纤维复合物的制备包括有以下步骤：
s1，按重量份计，将水镁石纤维25份、水45份、木质素磺酸钙1.7份，于混合速度为250r/min下，混合30min，获得混合物a，其中，水镁石纤维的直径为10μm、长度为3mm；
s2，按重量份计，向混合物a中加入硬脂酸3份、碳酸钙12份、高岭土24份、氢氧化镁16份、硅烷偶联剂2份，于混合温度为70℃、混合速度为250r/min下，继续混合50min，即得防火阻燃纤维复合物，其中，碳酸钙、高岭土、氢氧化镁的粒径均为50目。
实施例2
一种防火阻燃涂料，制备方法包括有以下制备步骤：
按重量份数，将丁基胶乳48份、聚四氟乙烯10份、羧甲基纤维素钠12份、聚乙烯醇14份、淀粉醚7份、水130份、乙醇24份在55℃下搅拌混合25min，然后，加入防火阻燃纤维复合物35份继续混合17min，冷却后即得防火阻燃涂料；
其中，防火阻燃纤维复合物的制备包括有以下步骤：
s1，按重量份计，将水镁石纤维32份、水50份、木质素磺酸钙2.1份，于混合速度为270r/min下，混合35min，获得混合物a，其中，水镁石纤维的直径为12μm、长度为4mm；
s2，按重量份计，向混合物a中加入硬脂酸5份、碳酸钙16份、高岭土27份、氢氧化镁18份、硅烷偶联剂3份，于混合温度为75℃、混合速度为270r/min下，继续混合55min，即得防火阻燃纤维复合物，其中，碳酸钙、高岭土、氢氧化镁的粒径均为60目。
实施例3
一种防火阻燃涂料，制备方法包括有以下制备步骤：
按重量份数，将丁基胶乳55份、聚四氟乙烯12份、羧甲基纤维素钠15份、聚乙烯醇16份、淀粉醚10份、水138份、乙醇27份在60℃下搅拌混合30min，然后，加入防火阻燃纤维复合物38份继续混合20min，冷却后即得防火阻燃涂料；
其中，防火阻燃纤维复合物的制备包括有以下步骤：
s1，按重量份计，将水镁石纤维38份、水55份、木质素磺酸钙2.5份，于混合速度为300r/min下，混合40min，获得混合物a，其中，水镁石纤维的直径为15μm、长度为5mm；
s2，按重量份计，向混合物a中加入硬脂酸6份、碳酸钙20份、高岭土30份、氢氧化镁22份、硅烷偶联剂6份，于混合温度为80℃、混合速度为300r/min下，继续混合60min，即得防火阻燃纤维复合物，其中，碳酸钙、高岭土、氢氧化镁的粒径均为80目。
实施例4
一种防火阻燃涂料，与实施例2的不同之处在于，按重量份计，包括有以下组分：丁基胶乳43份、聚四氟乙烯8份、羧甲基纤维素钠10份、聚乙烯醇12份、淀粉醚5份、水125份、乙醇20份、防火阻燃纤维复合物30份。
实施例5
一种防火阻燃涂料，与实施例2的不同之处在于，按重量份计，包括有以下组分：丁基胶乳55份、聚四氟乙烯12份、羧甲基纤维素钠15份、聚乙烯醇16份、淀粉醚10份、水138份、乙醇27份、防火阻燃纤维复合物38份。
实施例6
一种防火阻燃涂料，与实施例2的不同之处在于，防火阻燃纤维复合物的制备中，按重量份计，水镁石纤维25份、水45份、木质素磺酸钙1.7份、硬脂酸3份、碳酸钙12份、高岭土24份、氢氧化镁16份、硅烷偶联剂2份。
实施例7
一种防火阻燃涂料，与实施例2的不同之处在于，防火阻燃纤维复合物的制备中，按重量份计，水镁石纤维38份、水55份、木质素磺酸钙2.5份、硬脂酸6份、碳酸钙20份、高岭土30份、氢氧化镁22份、硅烷偶联剂6份。
对比例1
市售防火阻燃涂料。
性能测试
分别采用实施例1-7和对比例1的防火阻燃涂料进行涂膜，检测涂膜的防火阻燃性能和附着性能，结果如表1所示。
表1性能测试结果
根据表1可以看出，与对比例1的市售防火阻燃涂料相比，本发明实施例1-7的涂料的阻燃性能和附着性能均有提高，尤其是附着性能，提高明显。这是因为：一方面，本发明在涂料的配比中加入防火阻燃纤维复合物，防火阻燃纤维复合物中包含大量的碳酸钙、高岭土、氢氧化镁三种阻燃成分，由此提高了涂料的防火阻燃性能；另一方面，本发明在制备防火阻燃纤维复合物的过程中，预先采用木质素磺酸钠对水镁石纤维进行分散，并采用硬脂酸和硅烷偶联剂对水镁石纤维以及上述三种阻燃成分进行表面改性，获得阻燃性能佳、结构稳定的防火阻燃纤维复合物，将该防火阻燃纤维复合物加入涂料后，能够起到联结涂料基体的作用，同时改善了上述三种阻燃成分与涂料基体之间的结合性能，减轻涂料出现裂纹、起皮、脱落等现象，使得本发明的涂料在维持较高的防火阻燃性能的同时，还具有优异的附着性能。
对比实施例2、4-5可以看出，涂料中各组分的配比对涂料的防火阻燃性能和附着性能具有重要影响，其中，实施例2的涂料性能最佳，说明实施例2中的涂料配比最佳。
同样的，对比实施例2、6-7可以看出，防火阻燃纤维复合物的组分配比对涂料的防火阻燃性能和附着性能具有重要影响，其中，实施例2的涂料性能最佳，说明实施例2中的防火阻燃纤维复合物的组分最佳。
此外，实施例1-5的耐冲击性、表干、实干检测结果与对比例1相近，说明本发明的涂料在同时具有较高阻燃性能、附着性能的用时，还具有良好的耐冲击性、干燥性的基本性能，这与本发明严格控制了涂料的组分配比以及防火阻燃纤维复合物的组分配比有关。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。