一种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于涂料领域，设及一种防火涂料，具体设及一种高固含量水性超薄膨胀 型防火涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 现代建筑及大型船舶多采用钢结构，钢材的临界溫度为540度左右，耐火极限为15 分钟，即火灾发生后15分钟钢结构即失去承载能力。超薄型防火涂料是广泛应用于现代钢 结构建筑及船舶并确保其安全、实现轻量化的必备材料。钢结构防火涂料具有不燃或难燃 性，可阻止火灾发生、延缓火灾蔓延、延长人员撤离的时间，是广泛应用的有效措施之一，具 有成本低、易施工、装饰性强的特点。船舶用防火涂料，尤其是舱室、动力舱和厨房用防火涂 料，防火等级要求很高，与普通防火涂料相比不但要求优良的防火隔热性能，同时还要求低 烟和低释放性，保证在密闭环境下人员安全，因此船舶用超薄型防火涂料较钢结构防火涂 料指标要求苛刻。本防火涂料具有低V0C、高固含量的特性，可W应用于船舶的主体钢结构 W及木质结构，兼具优良的防火性能和环保性能。
【发明内容】
[0003] 目前现有的防火涂料，VOC含量高，不能满足人们日益增强的环保健康要求，针对 现有防火涂料的不足，本发明提供一种高固量水性超薄膨胀型防火涂料及其制备方法，在 改善填料的分散性，提高耐火极限的前提下，提供一种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料。
[0004] 为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案予W实现：
[0005] -种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料，其特征在于，W重量百分数计，由W下原 料组成:水性乳液为16%~52%，脱水成炭催化剂为20%~30%，成炭剂为6%~13%，发泡 剂为7 %~14%，填料为6%~18 %，去离子水为8.5 %~16%，助剂为0.5 %~1 %，原料的总 量为100%;填料有铁白粉、可膨胀石墨、气相二氧化娃和轻质碳酸巧，其比例为0.5~15:0 ~3:0~5:0~5, W及棚酸、棚酸钢、棚酸锋、高岭±、铁酸钟晶须至少添加两种;其中所述的 可膨胀石墨目数在50~200目，膨胀率为100~400ml/g;所述的助剂为成膜助剂、润湿分散 剂和消泡剂。
[0006] 进一步，所述的水性乳液为醋丙乳液、醋酸乙締醋乳液、醋酸乙締-乙締共聚物乳 液，其中所用乳液的固含量为40%~60%。
[0007] 进一步，所述的脱水成炭催化剂为密胺树脂包覆的聚憐酸锭或=聚氯胺包覆的聚 憐酸锭;且密胺树脂包覆的聚憐酸锭或=聚氯胺包覆的聚憐酸锭25度时在水中的溶解度不 大于0.04% ;
[000引进一步，所述的成炭剂为季戊四醇或双季戊四醇；
[0009] 进一步，所述的发泡剂为=聚氯胺、双氯胺或=聚氯胺尿酸盐。
[0010] -种制备如上所述的高固含量水性超薄膨胀型防火涂料的方法，按照W下步骤进 行：
[0011] 步骤一，将实验所用脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂、填料置于6(TC的真空干燥 箱中干燥24h;
[0012] 步骤二，按比例称取干燥后的原料，其中：
[0013] 所述的配方比例W重量百分数计，由W下原料组成:水性乳液为16%~52%，脱水 成炭催化剂为20%~30%，成炭剂为6%~13%，发泡剂为7%~14%，填料为6%~18%，去 离子水为8.5%~16%，助剂为0.5%~1 %，原料的总量为100% ;
[0014] 步骤立，将填料、润湿分散剂与水性乳液W 5化/min转速混合调配成浆料备用；
[0015] 步骤四，将去离子水、消泡剂、脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂进行混合，并将步 骤S中的浆料逐步加入，W35化/min转速球磨分散化，混合均匀。
[0016] 步骤五，加入成膜助剂，W50r/min转速分散均匀后包装。
[0017] 本发明与现有技术相比，有益的技术效益是：
[0018] 本发明制备的水性超薄膨胀型防火涂料，固含量高达60%~75%，受热时可形成 强度较好的膨胀炭层，且与基材附着力好，具有较高的耐火极限。应用于船舶内仓可保证乘 员健康要求，当火灾发生时可W增强船舶钢结构的安全性，延长人员的撤离时间，具有较好 的现实意义。
【附图说明】
[0019] 图1涂料测试前后形貌对比
[0020] 图2涂料测试时背溫升溫曲线
【具体实施方式】
[0021] 遵从上述技术方案，下述实施例给出一种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料的制 备方法，W重量百分数计，由W下原料组成：水性乳液为16%~52%，脱水成炭催化剂为 20 %~30 %，成炭剂为6 %~13%，发泡剂为7 %~14%，填料为6 %~18 %，去离子水为 8.5 %~16 %，助剂为0.5 %~1 %，原料的总量为100 % ;其中所述的水性乳液为醋丙乳液、 醋酸乙締醋乳液、醋酸乙締-乙締共聚物乳液；
[0022] 脱水成炭催化剂为密胺树脂包覆的聚憐酸锭或=聚氯胺包覆的聚憐酸锭;且密胺 树脂包覆的聚憐酸锭或=聚氯胺包覆的聚憐酸锭25度时在水中的溶解度不大于0.04%;并 且一般密胺树脂包覆的聚憐酸锭或=聚氯胺包覆的聚憐酸锭中的聚憐酸锭质量百分含量 要超过95%，所W W下例子中不区分聚憐酸锭和包覆材料的质量。
[0023] 所述的成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇；
[0024] 所述的发泡剂为=聚氯胺、双氯胺、=聚氯胺尿酸盐；
[0025] 所述的填料为铁白粉、可膨胀石墨（W下可膨胀石墨的目数均在50~200目，膨胀 率为100~400ml/g，由厂家提供）、气相二氧化娃和轻质碳酸巧、高岭±、铁酸钟晶须、棚酸、 棚酸锋、棚酸钢，其中必须添加填料有铁白粉、可膨胀石墨、气相二氧化娃、轻质碳酸巧，其 比例为0.5~15:0~3:0~5:0~5, W下填料棚酸、棚酸钢、棚酸锋、高岭±、铁酸钟晶须至少 添加两种；
[0026] 所述的助剂为润湿分散剂、消泡剂、成膜助剂；
[0027] 所述的高固含量水性超薄膨胀型防火涂料的膨胀倍率均在50W上，由于测试时容 易受到影响，W下实施例不再给出具体膨胀倍率值；
[0028] -种制备如上所述高固含量水性超薄膨胀型防火涂料的方法，按照W下步骤进 行：
[0029] 步骤一，将实验所用脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂、填料置于6(TC的真空干燥 箱中干燥24h;
[0030] 步骤二，按比例称取干燥后的原料，其中：
[0031] 所述的配方比例W重量百分数计，由W下原料组成:水性乳液为16%~52%，脱水 成炭催化剂为20%~30%，成炭剂为6%~13%，发泡剂为7%~14%，填料为6%~18%，去 离子水为8.5%~16%，助剂为0.5%~1 %，原料的总量为100% ;
[0032] 步骤S，将填料、润湿分散剂与水性乳液W50r/min转速混合调配成浆料备用；
[0033] 步骤四，将去离子水、消泡剂、脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂进行混合，并将步 骤S中的浆料逐步加入，W35化/min转速球磨分散化，混合均匀。
[0034] 步骤五，加入成膜助剂，W50r/min转速分散均匀后包装。
[0035] 本实验所用仪器为：
[0036] 电子天平:ES-300,长沙湘平科技发展有限公司；
[0037] 真空干燥箱:DZ-1A，天津泰斯特仪器有限公司；
[003引巧膽仪:LP-10-C，溫州山度仪器有限公司；
[0039] 防火性能快速测试仪:中航百慕新材料技术工程股份有限公司；
[0040] 全方位行星式球磨机:QM-臘型，南京大学仪器厂
[0041] W下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于W下具体实施 例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
[0042] W下实施例子中水性乳液固含量均为50%，但不局限于此。
[0043] 实施例1:
[0044] 本实施例给出一种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料的制备方法，按W下步骤进 行：
[0045] 步骤一，将实验所用脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂、填料置于6(TC的真空干燥 箱中干燥24h;
[0046] 步骤二，按比例称取干燥后的原料，其中：
[0047] 所述的配方比例W重量百分数计，由W下原料组成水性醋酸乙締醋乳液为36%， 密胺树脂包覆的聚憐酸锭为25%，季戊四醇为8%，=聚氯胺为10%，铁白粉为2%，可膨胀 石墨为0.5%，气相二氧化娃为2%，轻质碳酸巧为1 %，棚酸为0.5%，铁酸钟晶须为0.5%， 去离子水为13.5 %，润湿分散剂为0.3%，消泡剂为0.4%、成膜助剂为0.3%，原料的总量为 100%;
[0048] 步骤S，将填料、润湿分散剂与水性乳液W 50r/min转速混合调配成浆料备用；
[0049] 步骤四，将去离子水、消泡剂、脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂进行混合，并将步 骤S中的浆料逐步加入，W35化/min转速球磨分散化，混合均匀。
[0050] 步骤五，加入成膜助剂，W50r/min转速分散均匀后包装。
[0051] 遵从上述制备方法制备本实施例的水性超薄膨胀型防火涂料并进行性能测试，其 测试结果如表1所示。
[0化2]实施例2:
[0053] 本实施例给出一种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料的制备方法，按W下步骤进 行：
[0054] 步骤一，将实验所用脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂、填料置于6(TC的真空干燥 箱中干燥24h;
[0055] 步骤二，按比例称取干燥后的原料，其中：
[0056] 所述的配方比例W重量百分数计，由W下原料组成水性醋酸乙締醋乳液为25%， 密胺树脂包覆的聚憐酸锭为26%，季戊四醇为13%，=聚氯胺为10%，铁白粉为5%，可膨胀 石墨为1.5%，气相二氧化娃为2.5%，轻质碳酸巧为2%，棚酸为1 %，铁酸钟晶须为1%，去 离子水为12 %，润湿分散剂为0.5 %，消泡剂为0.3 %、成膜助剂为0.2 %，原料的总量为 100%;
[0057] 步骤S，将填料、润湿分散剂与水性乳液W 50r/min转速混合调配成浆料备用；
[005引步骤四，将去离子水、消泡剂、脱水成炭催化剂、成炭剂、发泡剂进行混合，并将步 骤S中的浆料逐步加入，W35化/min转速球磨分散化，混合均匀。
[0059] 步骤五，加入成膜助剂，W50r/min转速分散均匀后包装。
[0060] 遵从上述制备方法制备本实施例的水性超薄膨胀型防火涂料并进行性能测试，其 测试结果如表1所示。<