一种阻燃水性涂料及其制备方法与流程

本发明涉及水性涂料技术领域，具体为一种阻燃水性涂料及其制备方法。

背景技术：

涂料是由高分子物质和配料组成的混合物，并能涂覆在基材表面形成牢固附着连续涂膜的新型高分子材料。凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。水性涂料与溶剂型涂料的最大区别在于，涂料中的大部分有机溶剂被水所取代，由水、有机物、填料等组成。水性涂料是建筑装饰行业的发展趋势，具有以下特点：以水为溶剂，节省资源，降低了施工时火灾危险性，降低大气污染；可以在湿表面和潮湿环境中直接涂覆，对基材表面适应性好；喷涂工具可以用水清洗；施工简单。

水性阻燃涂料成为现代工程中应用最广、适应性最强、施工最为方便的建筑材料，现有的阻燃水性涂料，只是采用一种或多种化学阻燃材料进行简单的组合，利用材料本身的阻燃性能进行阻燃，在发生火灾或受高温作用时，水性阻燃涂料本身的阻燃效果并不显著，阻燃率低，如何提高水性阻燃涂料的阻燃性成为研究人员的亟待研究的一大课题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种阻燃水性涂料及其制备方法，解决了现有的阻燃水性涂料，只是采用一种或多种化学阻燃材料进行简单的组合，水性阻燃涂料本身的阻燃效果并不显著，阻燃率低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种阻燃水性涂料，其原料按重量分包括：钛白粉5-7份、蛭石6-8份、珍珠岩4-6份、丙烯酸树脂15-25份、纯丙乳液10-14份、氢氧化铝2-6份、氢氧化镁3-7份、消泡剂0.5-0.7份、增稠剂0.3-0.5份、增效剂0.2-0.4份和去离子水25-45份。

优选的，其原料按重量分包括：钛白粉5份、蛭石6份、珍珠岩4份、丙烯酸树脂15份、纯丙乳液10份、氢氧化铝2份、氢氧化镁3份、消泡剂0.5份、增稠剂0.3份、增效剂0.2份和去离子水25份。

优选的，其原料按重量分包括：钛白粉6份、蛭石7份、珍珠岩5份、丙烯酸树脂20份、纯丙乳液12份、氢氧化铝4份、氢氧化镁5份、消泡剂0.6份、增稠剂0.4份、增效剂0.3份和去离子水35份。

优选的，其原料按重量分包括：钛白粉7份、蛭石8份、珍珠岩6份、丙烯酸树脂25份、纯丙乳液14份、氢氧化铝6份、氢氧化镁7份、消泡剂0.7份、增稠剂0.5份、增效剂0.4份和去离子水45份。

优选的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。

优选的，所述增稠剂为羟乙基纤维素或蒙脱石粘土。

优选的，所述增效剂为二乙胺基三氟化硫。

本发明还公开了一种阻燃水性涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料称取：按照重量组份称取钛白粉、蛭石、珍珠岩、丙烯酸树脂、纯丙乳液、氢氧化铝、氢氧化镁、消泡剂、增稠剂、增效剂和去离子水，选取备用；

s2、研磨成粉：将钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁加入研磨机中，利用研磨机将其研磨成粉，然后取出钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁的粉末，并加入去离子水，再进行混合搅拌并研磨，研磨成浆料备用；

s3、原料混合：将丙烯酸树脂、纯丙乳液倒入搅拌釜中，然后s2中的浆料一并加入搅拌釜中，然后添加消泡剂和增效剂，将搅拌釜转速调节至500～800转/min，搅拌时间为10～20min，等待混合溶液搅拌均匀并且无气泡产生即可；

s4、粘度调节：最后将s3中的混合溶液中加入增稠剂，调节混合溶液粘度，将粘度调节为为40-140mpa.s，得到阻燃水性涂料，调节ph后，包装入库即可。

(三)有益效果

本发明提供了一种阻燃水性涂料及其制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：该阻燃水性涂料及其制备方法，通过在其原料按重量分包括：钛白粉5-7份、蛭石6-8份、珍珠岩4-6份、丙烯酸树脂15-25份、纯丙乳液10-14份、氢氧化铝2-6份、氢氧化镁3-7份、消泡剂0.5-0.7份、增稠剂0.3-0.5份、增效剂0.2-0.4份和去离子水25-45份，s1、原料称取：按照重量组份称取钛白粉、蛭石、珍珠岩、丙烯酸树脂、纯丙乳液、氢氧化铝、氢氧化镁、消泡剂、增稠剂、增效剂和去离子水，选取备用；s2、研磨成粉：将钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁加入研磨机中，利用研磨机将其研磨成粉，然后取出钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁的粉末，并加入去离子水，再进行混合搅拌并研磨，研磨成浆料备用；s3、原料混合：将丙烯酸树脂、纯丙乳液倒入搅拌釜中，然后s2中的浆料一并加入搅拌釜中，然后添加消泡剂和增效剂，将搅拌釜转速调节至500～800转/min，搅拌时间为10～20min，等待混合溶液搅拌均匀并且无气泡产生即可；s4、粘度调节：最后将s3中的混合溶液中加入增稠剂，调节混合溶液粘度，将粘度调节为为40-140mpa.s，得到阻燃水性涂料，调节ph后，包装入库即可，通过选取钛白粉、蛭石和珍珠岩，采用综合性能较佳的有机高分子材料并进行优化组合，提高了组合物的阻燃性能，同时配合氢氧化铝和氢氧化镁燃烧时大量羟基释放出结合的水，生成的水以及阻燃剂分解吸热带走大部分的热量，极大地降低了材料表面的温度，适于工业化批量生产，具备较好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的市场水性涂料阻燃率对比图表；

图2为本发明的实施例水性涂料阻燃率对比图表；

图3为本发明阻燃水性涂料制备的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种阻燃水性涂料及其制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

其原料按重量分包括：钛白粉5份、蛭石6份、珍珠岩4份、丙烯酸树脂15份、纯丙乳液10份、氢氧化铝2份、氢氧化镁3份、消泡剂0.5份、增稠剂0.3份、增效剂0.2份和去离子水25份。

本发明还公开了一种阻燃水性涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料称取：按照重量组份称取钛白粉、蛭石、珍珠岩、丙烯酸树脂、纯丙乳液、氢氧化铝、氢氧化镁、消泡剂、增稠剂、增效剂和去离子水，选取备用；

s2、研磨成粉：将钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁加入研磨机中，利用研磨机将其研磨成粉，然后取出钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁的粉末，并加入去离子水，再进行混合搅拌并研磨，研磨成浆料备用；

s3、原料混合：将丙烯酸树脂、纯丙乳液倒入搅拌釜中，然后s2中的浆料一并加入搅拌釜中，然后添加消泡剂和增效剂，将搅拌釜转速调节至500转/min，搅拌时间为10min，等待混合溶液搅拌均匀并且无气泡产生即可，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，增效剂为二乙胺基三氟化硫；

s4、粘度调节：最后将s3中的混合溶液中加入增稠剂，调节混合溶液粘度，将粘度调节为为40mpa.s，得到阻燃水性涂料，调节ph后，包装入库即可，增稠剂为羟乙基纤维素或蒙脱石粘土。

实施例2

其原料按重量分包括：钛白粉6份、蛭石7份、珍珠岩5份、丙烯酸树脂20份、纯丙乳液12份、氢氧化铝4份、氢氧化镁5份、消泡剂0.6份、增稠剂0.4份、增效剂0.3份和去离子水35份。

本发明还公开了一种阻燃水性涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料称取：按照重量组份称取钛白粉、蛭石、珍珠岩、丙烯酸树脂、纯丙乳液、氢氧化铝、氢氧化镁、消泡剂、增稠剂、增效剂和去离子水，选取备用；

s2、研磨成粉：将钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁加入研磨机中，利用研磨机将其研磨成粉，然后取出钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁的粉末，并加入去离子水，再进行混合搅拌并研磨，研磨成浆料备用；

s3、原料混合：将丙烯酸树脂、纯丙乳液倒入搅拌釜中，然后s2中的浆料一并加入搅拌釜中，然后添加消泡剂和增效剂，将搅拌釜转速调节至650转/min，搅拌时间为15min，等待混合溶液搅拌均匀并且无气泡产生即可，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，增效剂为二乙胺基三氟化硫；

s4、粘度调节：最后将s3中的混合溶液中加入增稠剂，调节混合溶液粘度，将粘度调节为为90mpa.s，得到阻燃水性涂料，调节ph后，包装入库即可，增稠剂为羟乙基纤维素或蒙脱石粘土。

实施例3

其原料按重量分包括：钛白粉7份、蛭石8份、珍珠岩6份、丙烯酸树脂25份、纯丙乳液14份、氢氧化铝6份、氢氧化镁7份、消泡剂0.7份、增稠剂0.5份、增效剂0.4份和去离子水45份。

本发明还公开了一种阻燃水性涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

s1、原料称取：按照重量组份称取钛白粉、蛭石、珍珠岩、丙烯酸树脂、纯丙乳液、氢氧化铝、氢氧化镁、消泡剂、增稠剂、增效剂和去离子水，选取备用；

s2、研磨成粉：将钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁加入研磨机中，利用研磨机将其研磨成粉，然后取出钛白粉、蛭石、珍珠岩、氢氧化铝和氢氧化镁的粉末，并加入去离子水，再进行混合搅拌并研磨，研磨成浆料备用；

s3、原料混合：将丙烯酸树脂、纯丙乳液倒入搅拌釜中，然后s2中的浆料一并加入搅拌釜中，然后添加消泡剂和增效剂，将搅拌釜转速调节至800转/min，搅拌时间为20min，等待混合溶液搅拌均匀并且无气泡产生即可，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，增效剂为二乙胺基三氟化硫；

s4、粘度调节：最后将s3中的混合溶液中加入增稠剂，调节混合溶液粘度，将粘度调节为为140mpa.s，得到阻燃水性涂料，调节ph后，包装入库即可，增稠剂为羟乙基纤维素或蒙脱石粘土。

对比实验

某阻燃水性涂料的生产厂家，分别选取实施例1-3中制备的阻燃水性涂料和市场阻燃水性涂料进行阻燃率对比实验，由图1可知，实施例1-3中制作的阻燃水性涂料阻燃率为98％，市场的阻燃水性涂料阻燃率为54％，本发明制备的阻燃水性涂料阻燃率远高于市场阻燃水性涂料的阻燃率，由图3可知，实施例2制备的阻燃水性涂料阻燃率最高，为优选方案；其余两种皆可。

综上所述，通过选取钛白粉、蛭石和珍珠岩，采用综合性能较佳的有机高分子材料并进行优化组合，提高了组合物的阻燃性能，同时配合氢氧化铝和氢氧化镁燃烧时大量羟基释放出结合的水，生成的水以及阻燃剂分解吸热带走大部分的热量，极大地降低了材料表面的温度，适于工业化批量生产，具备较好的经济效益和社会效益。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。