一种膨胀防火涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料领域，特别是涉及一种膨胀防火涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 施用于可燃性基材表面，用以改变材料表面燃烧特性，阻滞火灾迅速蔓延;或施用 于建筑构件上，用以提高构件的耐火极限的特种涂料，称防火涂料。防火涂料种类很多，但 是按照防火涂料的使用对象以及防火涂料的涂层厚度来看，一般分为饰面型涂料和钢结构 防火涂料。饰面型防火涂料一般用作可燃基材的保护性材料，具有一定的装饰性和防火性， 又分为水性和溶剂型两大类。而钢结构防火涂料主要是用作不燃烧体构件的保护性材料， 这类防火涂料的涂层比较厚，而且密度小、导热系数低，所以具有优良的隔热性能，又分为 有机防火涂料和无机防火涂料。建筑防火是消防科学技术的一个重要领域，而防火涂料又 是防火建筑材料中的重要组成部分。中国防火涂料虽然起步晚，但发展速度较快，尤其是钢 结构防火涂料。近几年，建筑行业的蓬勃发展，使其需求量成倍增长。
[0003] 公布号CN 103436068 A(申请号201310361187.3)的中国专利文献公开了一种膨 胀型防火涂料，其配方按重量份包括如下组分:聚磷酸胺18-19.5份，季戊四醇10.8-11.4 份，三聚氰胺10-11.4份，钛白粉3.8-4.6份，六偏磷酸钠0.8-1份，六甲基纤维素3.2-3.6份， 氯化石蜡15-18份。公布号CN 104845470 A(申请号201510277295.1)的中国专利文献公开 了一种水性膨胀型防火涂料，它由以下重量份数的组份组成:磷酸铝盐30-60份、脲醛10-30 份、淀粉10-50份、聚丙烯酸乳液10-30份、三聚氰胺1-10份、聚磷酸铵1-10份、季戊四醇1-10 份、甲基硅油1-5份、硅酸钠1~8份、余量为水。公布号CN 104745024 A(申请号 201310755918.2)的中国专利文献公开了一种膨胀型防火涂料，包括如下质量份的原料： 聚磷酸铵10-20份，氯化石蜡7-12份，季戌四醇2-6份，六偏磷酸钠3-5份，聚醋酸乙烯乳液 20-30份，钛白粉5-10份，乳化剂0.2-0.6份，羟甲基纤维素3-5份，水20-30份。
[0004] 市场上现有防火涂料仍存在一些绝热性能差，干燥慢和热稳定性差的技术问题， 因此，关于该方面的配方组成仍需进一步改进完善。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种热稳定性好、防火性好的膨胀防 火涂料及其制备方法。
[0006] 本发明的技术方案是： 一种膨胀防火涂料，主要由下列原料制备而成，均为质量份:聚磷酸铵16-24,三聚氰胺 9-16，季戊四醇6-12，丙烯酸酯乳液9-14，白乳胶4-9，滑石粉2-5，硫酸钠1-4，去离子水14-26，羟丙基甲基纤维素1-1.8，聚丙烯酸钠2-5，氟硅氧烷0.12-0.28，氢氧化钠溶液(30%)适 量。
[0007] 优选的方案中，聚磷酸铵18-22,三聚氰胺11-14,季戊四醇8-10,丙烯酸酯乳液ΙΟ-Π ， 白乳胶 5-8,滑石粉 3-4,硫酸钠 2-3,去离子水 18-22,羟丙基甲基纤维素 1.2-1.6,聚丙烯 酸钠3-4，氟硅氧烷0.16-0.24，氢氧化钠溶液(30%)适量。
[0008] 更加优选的，聚磷酸铵20,三聚氰胺12.5,季戊四醇9,丙烯酸酯乳液11.5,白乳胶 6.5，滑石粉3.5，硫酸钠2.5，去离子水20，羟丙基甲基纤维素1.4，聚丙烯酸钠3.5，氟硅氧烷 0.2，氢氧化钠溶液(30%)适量。
[0009] -种膨胀防火涂料的制备方法，步骤是： (1) 将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、滑石粉和硫酸钠装入球磨机内研磨3-6小时，取 出； (2) 将去离子水倒入分散罐中加入步骤(1)研磨后的原料，低速搅拌5-10分钟(优选的， 搅拌6-9分钟;更加优选的，搅拌7.5分钟），然后边搅拌边加入聚丙烯酸钠，继续搅拌10-20 分钟(优选的，继续搅拌12-18分钟;更加优选的，继续搅拌15分钟），再加入氟硅氧烷高速搅 拌20-30分钟(优选的，高速搅拌23-27分钟;更加优选的，高速搅拌25分钟）； (3) 向步骤(2)所制最终产物中，加入丙烯酸酯乳液、白乳胶和羟丙基甲基纤维素，继续 搅拌，转速为1000-1500转/分钟，加氢氧化钠溶液(30%)调节pH，拌匀，出料，即得防火涂料。
[0010] 所述的一种膨胀防火涂料的制备方法，步骤⑴研磨4-5小时(优选的，研磨4.5小 时）。
[0011]所述的一种膨胀防火涂料的制备方法，步骤(2)低速搅拌转速为300-600转/分钟 (优选的，搅拌速度为400-500转/分钟;更加优选的，搅拌速度为450转/分钟）。
[0012]所述的一种膨胀防火涂料的制备方法，步骤(2)高速搅拌转速为3000-5000转/分 钟(优选的，转速为3500-4500转/分钟;更加优选的，转速为4000转/分钟）。
[0013]所述的一种膨胀防火涂料的制备方法，步骤(3)继续搅拌30-50分钟(优选的，继续 搅拌35-45分钟;更加优选的，继续搅拌40分钟）。
[0014]所述的一种膨胀防火涂料的制备方法，步骤(3)转速为1100-1400转/分钟（优选 的，转速为1250转/分钟）。
[0015] 所述的一种膨胀防火涂料的制备方法，步骤(3)调节pH至6.5-8.5(优选的，调节pH 至7-8;更加优选的，调节pH至7.5)。
[0016] 本发明提供的一种膨胀防火涂料配方科学，工艺简单，安全性能好。除此之外，本 发明的优良效果还表现在:本发明所制涂料具有良好的热稳定性、附着力和硬度，且防火阻 燃效果显著。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。
[0018] 实施例1 一种膨胀防火涂料，主要由下列原料制备而成(每份10kg):聚磷酸铵16 份，三聚氰胺9份，季戊四醇6份，丙烯酸酯乳液9份，白乳胶4份，滑石粉2份，硫酸钠1份，去离 子水14份，羟丙基甲基纤维素1份，聚丙烯酸钠2份，氟硅氧烷0.12份，氢氧化钠溶液(30%)适 量。
[0019] 上述一种膨胀防火涂料的制备方法是： (1) 将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、滑石粉和硫酸钠装入球磨机内研磨3小时，取出； (2) 将去离子水倒入分散罐中加入步骤(1)研磨后的原料，低速搅拌5分钟，搅拌转速为 300转/分钟，然后边搅拌边加入聚丙烯酸钠，继续搅拌10分钟，再加入氟硅氧烷高速搅拌 20分钟，搅拌转速为3000转/分钟； (3)向步骤(2)所制最终产物中，加入丙烯酸酯乳液、白乳胶和羟丙基甲基纤维素，继续 搅拌30分钟，转速为1000转/分钟，加氢氧化钠溶液(30%)调节pH至6.5，拌匀，出料，即得防 火涂料。
[0020]实施例2 -种膨胀防火涂料，主要由下列原料制备而成(每份10kg):聚磷酸铵24 份，三聚氰胺16份，季戊四醇12份，丙烯酸酯乳液14份，白乳胶9份，滑石粉5份，硫酸钠4份， 去离子水26份，羟丙基甲基纤维素1.8份，聚丙烯酸钠5份，氟硅氧烷0.28份，氢氧化钠溶液 (30%)适量。
[0021 ] -种膨胀防火涂料的制备方法是： (1) 将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、滑石粉和硫酸钠装入球磨机内研磨6小时，取出； (2) 将去离子水倒入分散罐中加入步骤（1)研磨后的原料，低速搅拌10分钟，搅拌转速 为600转/分钟，然后边搅拌边加入聚丙烯酸钠，继续搅拌20分钟，再加入氟硅氧烷高速搅拌 30分钟，搅拌转速为5000转/分钟； (3) 向步骤(2)所制最终产物中，加入丙烯酸酯乳液、白乳胶和羟丙基甲基纤维素，继续 搅拌50分钟，转速为1500转/分钟，加氢氧化钠溶液(30%)调节pH至8.5，拌匀，出料，即得防 火涂料。
[0022]实施例3 -种膨胀防火涂料，主要由下列原料制备而成(每份10kg):聚磷酸铵18 份，三聚氰胺11份，季戊四醇8份，丙烯酸酯乳液10份，白乳胶5份，滑石粉3份，硫酸钠2份，去 离子水18份，羟丙基甲基纤维素1.2份，聚丙烯酸钠3份，氟硅氧烷0.16份，氢氧化钠溶液 (30%)适量。
[0023] 一种膨胀防火涂料的制备方法是： (1) 将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、滑石粉和硫酸钠装入球磨机内研磨4小时，取出； (2) 将去离子水倒入分散罐中加入步骤(1)研磨后的原料，低速搅拌6分钟，搅拌转速为 400转/分钟，然后边搅拌边加入聚丙烯酸钠，继续搅拌12分钟，再加入氟硅氧烷高速搅拌23 分钟，搅拌转速为3500转/分钟； (3) 向步骤(2)所制最终产物中，加入丙烯酸酯乳液、白乳胶和羟丙基甲基纤维素，继续 搅拌35分钟，转速为1100转/分钟，加氢氧化钠溶液(30%)调节pH至7，拌匀，出料，即得防火 涂料。
[0024]实施例4 一种膨胀防火涂料，主要由下列原料制备而成(每份10kg):聚磷酸铵22 份，三聚氰胺14份，季戊四醇10份，丙烯酸酯乳液13份，白乳胶8份，滑石粉4份，硫酸钠3份， 去离子水22份，羟丙基甲基纤维素1.6份，聚丙烯酸钠4份，氟硅氧烷0.24份，氢氧化钠溶液 (30%)适量。
[0025] 一种膨胀防火涂料的制备方法是： (1) 将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、滑石粉和硫酸钠装入球磨机内研磨5小时，取出； (2) 将去离子水倒入分散罐中加入步骤(1)研磨后的原料，低速搅拌9分钟，搅拌转速为 500转/分钟，然后边搅拌边加入聚丙烯酸钠，继续搅拌18分钟，再加入氟硅氧烷高速搅