空屯、填料、10~40份的酸供体、8~30份的碳供体、6~25份的发 泡剂、1~10份的增效剂W及1~10份的溶剂；其中，增效剂包括但不限于金属氧化物和/ 或矿物纤维。
[0028] 本发明提供的防火涂料属于一种膨胀型的防火涂料，其所包含的碳供体、酸供体 与发泡剂共同组成了防火涂料的防火体系。酸供体为酸源，一般为自由酸或加热时能在一 定温度下放出无机酸的盐类物质，它是发泡层形成的催化剂或阻燃剂；碳供体为碳源，一般 为哲基的富碳化合物，它在酸的催化作用下失水而炭化，为发泡层提供炭质骨架，使发泡层 形成疏松的结构；发泡剂一般为含氮的化合物，该类物质在一定温度下分解产生氮气、氨气 和一氧化氮等气体；上述=者在膨胀发泡和阻火隔热过程中起着"协同"效应。
[0029] 上述防火涂料的作用机理如下；（1)在较低的温度下，由酸供体产生能醋化碳供 体和可W作为脱水剂的酸。（2)在稍高于释放酸的温度下，酸与碳供体进行醋化反应，而体 系中由酸分解产生的盐则作为醋化反应的催化剂。（3)防火体系在醋化反应前或醋化反应 过程中融化。（4)反应过程中产生的水蒸气和由发泡剂产生的不燃性气体使已处于烙融状 态的体系膨胀发泡。（5)碳供体和醋脱水炭化，形成无机物及炭残余物，同时防火体系进一 步发泡膨胀。（6)体系焦化、固化，形成不易燃的=维空间结构多孔泡沫炭层。其中，上述防 火涂料中酸供体（W聚磯酸锭为例）的分解步骤如下；a.热分解放出氨气和生成聚磯酸； b.聚磯酸在280-420°C下失水形成交联结构；C.在420-520°C下交联结构降解。
[0030] 本发明提供的防火涂料中，在成膜剂、酸供体、碳供体、发泡剂和溶剂的基础上添 加无机空屯、填料、金属氧化物和/或矿物纤维。无机空屯、填料具有较小的传导系数，能够有 效降低防火涂料的导热性，从而有利于提高防火涂料的耐火性和阻燃效率。更为特别的是， 由于金属氧化物和/或矿物纤维均可W强化炭层结构，同时成膜剂能促进高分子化合物塑 性流动和弹性变形，改善聚结性能和乳液的成膜机理，促进防火涂料形成连续性薄膜，因此 成膜剂与金属氧化物和/或无机空屯、填料的共同使用能够有效提高防火涂料涂层的初性 和机械强度，从而有利于提高上述防火体系形成的=维空间结构膨胀炭层的强度和烧穿阻 力，进而有利于延长防火涂料的耐火时间。此外，将上述组分的用量控制在上述范围内，有 利于发挥各组分的协同效果，进一步提高防火涂料的耐火性能。本发明的该种防火涂料中 各组分均不含面元素，该有利于避免防火涂料在燃烧过程中产生有毒气体，环保、安全。综 合上述各方面原因，本发明提供的防火涂料具有优异的耐火性能。
[0031] 上述防火涂料中，只要按上述配比关系同时添加上述组分，就可W制得耐火性能 良好的防火涂料。在一种优选的实施方式中，无机空屯、填料包括但不限于空屯、玻璃珠、空屯、 玻璃纤维和氧化侣空屯、球中的一种或多种。上述无机空屯、填料均具有较小的传导系数，耐 热性能优异，作为无机空屯、填料能够进一步提高防火涂料的耐火性能。同时，该些无机空屯、 填料具有廉价、易得的特点，W此为原料可W降低防火涂料的成本，提高其经济性。优选地， 上述无机空屯、填料为空屯、玻璃珠。空屯、玻璃珠具有轻质和高抗压强度的特点，并且导热能 力更低，具有更强的热稳定和绝缘特性，作为无机空屯、填料能够进一步提高涂层的耐火性 和机械性能。同时金属氧化物、矿物纤维W及空屯、玻璃珠等的规格可W根据实际需要进行 选择，如防火涂料用于形成较厚的涂层则选择颗粒较大的材料，反之采用颗粒较小的材料。
[0032] 上述防火涂料中，只要采用上述组分，就能够制得综合性能较好的防火涂料。在一 种优选的实施方式中，金属氧化物与矿物纤维的重量比为0. 2~1。将二者的比例控制在上 述范围内，有利于进一步提高膨胀炭层的机械强度。
[0033] 上述防火涂料中，只要将各组分的用量关系控制在上述范围内，其即可具有良好 的综合性能。在一种优选的实施方式中，按重量份计，防火涂料包括15~25份的成膜剂、 2~5份的无机空屯、填料、18~30份的酸供体、9~22份的碳供体、8~15份的发泡剂、2~ 7份的增效剂W及3~10份的溶剂。将防火涂料中各组分的比例关系控制在上述范围，有 利于进一步提高防火材料的膨胀炭强度和耐久性等综合性能，从而使其更适合应用于防火 领域。
[0034] 上述防火涂料中，选择本领域常用的成膜剂即可。在一种优选的实施方式中，成膜 剂包括但不限于醋酸己締-叔碳酸己締醋聚合乳液、聚醋酸己締醋乳液、苯己締-丙締酸醋 乳液、有机娃改性丙締酸醋乳液、聚苯己締改性乳液、纯丙乳液、聚丙締酸醋乳液、水溶性氨 基树脂和水溶性酪醒树脂组成的组中的一种或多种。成膜剂是构成涂料的基础，对涂料的 理化性能有决定作用，也直接影响涂料的防火效果。成膜剂能促进高分子化合物塑性流动 和弹性变形，有利于使涂料形成连续性涂层。而采用上述几种成膜剂有利于进一步提高防 火涂料形成的涂层的连续性，从而使涂层具有更加优异的稳定性和长期使用性能。
[0035] 上述防火涂料中，酸供体采用本领域常用的酸供体即可。在一种优选的实施方式 中，酸供体包括但不限于聚磯酸锭、碳酸氨锭、磯酸氨二锭、磯酸二氨锭和甲酸组成的组中 的一种或多种。采用上述酸供体有利于在较低的温度下使酸供体释放出酸，并将其中一部 分酸分解成对碳供体与上述酸的醋化反应具有催化作用的盐，同时有利于加快碳供体与酸 供体分解产生的酸发生醋化反应的速度，从而有利于在较短时间内对被涂覆基材进行保 护，进而有利于火灾中人员的疏散和仪器设备的保护。
[0036] 上述防火涂料中，碳供体采用本领域常用的碳供体即可。在一种优选的实施方式 中，碳供体包括但不限于季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇、了四醇、淀粉、环己六醇和麦芽糖 组成的组中的一种或多种。采用上述碳供体更容易与酸供体释放的酸发生醋化反应，并且 更容易在醋化过程中融化，该有利于具有=维结构的多孔膨胀炭层的形成。
[0037] 上述防火涂料中，发泡剂采用本领域常用的发泡剂即可。在一种优选的实施方式 中，发泡剂包括但不限于=聚氯胺、双氯胺、聚酷胺、密胺、聚脈、脈、甘氨酸和尿素组成的组 中的一种或多种。采用上述发泡剂具有更好的起泡性，该有利于增加膨胀炭层的厚度，从而 有利于进一步提高防火涂料的耐火及隔热性能。
[0038] 本发明中，当增效剂为金属氧化物时，只要增效剂具有较高的机械强度即可。在一 种优选的实施方式中，金属氧化物包括但不限于氧化锋、氧化儀和氧化铅组成的组中的一 种或多种。上述几种金属氧化物有利于进一步提高防火涂料的强度。更优选为氧化锋。氧 化锋可W改善防火涂料的耐候性、提高硬度、热稳定性和聚合物的导电性，同时进一步提高 膨胀炭的强度和烧穿阻力；也可用作阻燃材料的增效剂，进一步提高防火涂料的阻燃效率， 降低释热，抑制生烟。
[0039] 上述防火涂料中，只要包含前述几种组分，就可W具有良好的耐火性能。在一种优 选的实施方式中，按重量份计，上述防火涂料还包括3~20份的颜填料、0. 1~3份的增塑 剂和0. 1~5份的助剂；助剂包括但不限于分散剂、增稠剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂和pH 调节剂组成的组中的一种或多种。
[0040] 颜填料不仅可W赋予涂膜色彩，增强其装饰性，还可W降低被涂覆基材被腐蚀的 几率。增塑剂可W明显地提升涂层的抗撕裂性，而且能够在涂层体系中进一步形成隔热层。 添加颜填料和增塑剂能够更进一步提高防火涂料的耐火性能。上述防火涂料中，采用本领 域常用的颜填料即可，优选地，颜填料包括但不限于二氧化铁、滑石粉、云母粉、硫酸领和碳 酸巧组成的组中的一种或多种。上述颜填料成本较低，有利于提高防火涂料的经济性。
[0041] 上述防火涂料中，采用本领域常用的增塑剂即可。在一种优选的实施方式中，增塑 剂包括但不限于单己醇胺、二己醇胺和=己