建筑类防火防烟封堵涂料与应用
【专利摘要】一种建筑类防火防烟封堵涂料，其包含有成膜乳液、阻燃添加剂、填料和助剂，所述成膜乳液至少包含有丙烯酸乳液和丁苯胶乳；所述阻燃添加剂为选自氢氧化铝、硼酸锌或氢氧化镁中的一种或多种的组合；所述丙烯酸乳液为选自苯丙乳液、醋丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液中的一种或多种的组合；所述涂料的质量固含为50?85％。本发明通过改进现有的水性涂料配方，使其在环保经济的基础上，仍然具备优异的性能，能够满足建筑领域日益增长的各种防火防烟封堵需求。
【专利说明】
建筑类防火防烟封堵涂料与应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种涂料及其应用，特别涉及一种建筑类防火防烟封堵涂料与应用。
【背景技术】
[0002] 建筑领域里的防火保护、封堵填缝的方法多种多样，其中喷涂防火涂料具有施工 简单、方便、自重轻、防火效果好等特点，因而成为最理想、最可靠、最实用的防火保护、封堵 填缝方法。用于建筑领域的防火封堵涂料在火灾发生时，能延缓火焰和浓烟扩散、隔离火 源，为人员逃生、救人、灭火等起到延时、保护等作用；可用于混凝土、压型钢板组合楼板类 标准防火楼板与石膏板、混凝土类标准防火墙之间墙头接缝的防火防烟封堵，亦可用于标 准防火楼板与非标准防火幕墙如混凝土墙、石膏板墙、铝合金或钢结构墙之间水平周边接 缝的防火密封，还可适用于建筑幕墙和建筑楼板间接缝处的防火防烟封堵、建筑管线穿透 建筑楼板处的缝隙的防火防烟封堵以及建筑室内隔墙和建筑楼板间缝隙处的防火防烟封 堵。
[0003] 传统的建筑类防火封堵涂料大多为溶剂型产品，挥发性有机物(V0C)的含量高，毒 性大，且容易造成室内环境污染。在节能减排、绿色环保等政策法规的指引下，建筑类防火 封堵涂料也在朝着水性化、超薄化等方向发展。与溶剂性乳液相比，水性涂料以水为溶剂， 消除了丙酮、苯、甲苯等有机溶剂挥发所带来的人体健康和环境污染问题。所以，水性涂料 从研究伊始就受到了广泛的关注和推广，但是以水替代有机溶剂会影响材料的应用性能， 通常寿命短，易老化，同时由于弹性不好，在火灾发生时建筑缝隙常常会伴随相当大的位移 变形，从而导致封堵材料的防火防烟功能失效。
[0004] 因此需要通过改进现有的水性涂料配方，使其在环保经济的基础上，仍然具备优 异的长效防火防烟封堵性能，能够满足建筑领域日益增长的各种防火封堵需求。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种建筑类防火防烟封堵涂料，其包含有成 膜乳液、阻燃添加剂、填料和助剂，
[0006] 所述成膜乳液至少包含有丙烯酸乳液和丁苯胶乳；
[0007] 所述阻燃添加剂为选自氢氧化铝、硼酸锌或氢氧化镁中的一种或多种的组合；
[0008] 所述丙烯酸乳液为选自苯丙乳液、醋丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液中的一种或多 种的组合；
[0009] 所述涂料的质量固含为50-85%。
[0010] 作为一个优选地实施方式，所述丙烯酸乳液与丁苯胶乳的质量比为2-10:1。
[0011] 作为一个优选地实施方式，所述丙烯酸乳液与丁苯胶乳的质量比为4-7:1。
[0012] 作为一个优选地实施方式，所述填料选自碳酸钙、蒙脱土、滑石粉、絹云母粉、高岭 土、硅酸钙、二氧化硅、金红石型钛白粉、含氟锂蒙脱土、合成氟化云母、钠钾硅酸铝、钾硅酸 铝、铝硅纤维、铝纤维、埃洛石纳米管、碳纳米管、石墨、炭黑中的任意一种或几种的组合。
[0013] 作为一个优选地实施方式，所述助剂包括但不限于增稠剂、分散剂、消泡剂、触变 剂、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂、颜料和pH调节剂。
[0014] 作为一个优选地实施方式，以质量百分比计，所述涂料包括如下组分:丙烯酸乳液 30-65% ;丁苯胶乳3-35% ;阻燃添加剂5-30% ;填料15-20% ;助剂2-12% ;上述各组分的质 量百分比之和为100%。
[0015] 作为一个优选地实施方式，以质量百分比计，所述涂料包括如下组分:丙烯酸乳液 45-65% ;丁苯胶乳5-20% ;阻燃添加剂6-20% ;填料15-20% ;助剂:pH调节剂0.2-0.7%、触 变剂0.1-3 %、增稠剂0.3-1.2 %、消泡剂0.1-0.3 %、颜料0.5-1.5 %、流平剂0.1-0.3 %、分 散剂0.1-0.3%;上述各组分的质量百分比之和为100%。
[0016] 作为一个优选地实施方式，所述涂料还包括埃洛石纳米管0.5-1 %，且所述埃洛石 纳米管是γ -甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性埃洛石纳米管。
[0017] 作为一个优选地实施方式，所述建筑类防火防烟封堵涂料的pH值为7.0-9.0。
[0018] 本发明还提供了一种能够上述的建筑类防火防烟封堵涂料在建筑领域中的应用， 所述涂料适用于建筑幕墙和建筑楼板间接缝处的防火防烟封堵、建筑管线穿透建筑楼板处 的缝隙的防火防烟封堵以及建筑室内隔墙和建筑楼板间缝隙处的防火防烟封堵。
[0019] 本发明提供的建筑类防火防烟封堵涂料经搅拌呈均匀细腻状态，无结块，能在建 筑结构表面形成连续、稳定并致密的覆膜，能有效阻碍烟雾扩散、减弱火势蔓延、并具备一 定的隔声效果，可以抵抗建筑结构发生较大位移时的形变，而且使用寿命长。
【附图说明】
[0020] 图1:本发明所述建筑类防火防烟封堵涂料在建筑幕墙和建筑楼板间接缝处的防 火防烟封堵中的应用示意图；
[0021] 图2:本发明所述建筑类防火防烟封堵涂料在建筑管线穿透建筑楼板处的缝隙的 防火防烟封堵中的应用示意图；
[0022] 图3:本发明所述建筑类防火防烟封堵涂料在建筑室内隔墙和建筑楼板间缝隙处 的防火防烟封堵中的应用示意图；
[0023] 其中，1:本发明所述建筑类防火防烟封堵涂料;2:防火岩棉填塞;3:建筑幕墙;4: 建筑楼板;5:建筑管线;6:建筑室内隔墙。
【具体实施方式】
[0024] 除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技 术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0025] 参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公 开内容。本文中所用的术语"包含"、"包括"、"具有"、"含有"或其任何其它变形，意在覆盖非 排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要 素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的 要素。
[0026] 温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优 选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围 下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开 了范围"1-5"时，所描述的范围应被解释为包括范围"1-4"、"1-3"、"1-2"、"1-2和4-5"、"1-3 和5"等，即表示将的前后记载的数值分别作为最小值和最大值而含有的范围。当数值范 围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整 数和分数。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施 方案、实施例或示例以及不同实施方案、实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0027] 在本说明书的描述中，参考术语"一个优选地实施方案"、"一些优选地实施方案"、 "作为优选地方案"、"示例"或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特 征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述 术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材 料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾 的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例 或示例的特征进行结合和组合。
[0028] -种建筑类防火防烟封堵涂料，其包含有成膜乳液、阻燃添加剂、填料和助剂，其 特征在于，
[0029] 所述成膜乳液至少包含有丙烯酸乳液和丁苯胶乳；
[0030] 所述阻燃添加剂为选自氢氧化铝、硼酸锌或氢氧化镁中的一种或多种的组合；
[0031] 所述丙烯酸乳液为选自苯丙乳液、醋丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液中的一种或多 种的组合；
[0032]所述涂料的质量固含为50-85%。
[0033] 丙烯酸乳液和丁苯胶乳:
[0034] 本发明所述丙烯酸乳液是丙烯酸酯类或甲基丙酸酯类与其它乙烯基酯类单体进 行乳液聚合的产物。所述丙烯酸乳液为选自苯丙乳液、醋丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液中的 一种或多种的组合。所述丙烯酸乳液可以自行合成，也可以选择市售。
[0035] 自行合成所述丙烯酸乳液时，除了使用丙烯酸酯类或甲基丙酸酯类与其它乙烯基 酯类基础单体原料外，还可以通过共聚或共混的方式引入微量功能性单体。常被引入的功 能性单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯睛以及除丙烯酸丁酯以外的其它丙烯酸酯等，利用这 些微量功能单体可以对传统的丙烯酸乳液实施羟基、羧基交联等。其中基础单体包括硬单 体和软单体，软单体是其玻璃化转变温度较低的单体。软单体聚合物的强度一般不高，尤其 是那些玻璃化转变温度很低，分子量较小的聚合物，一般不单独使用。硬单体是那些能产生 较高的均聚物并能与软单体共聚的单体。硬单体的主要作用是与软单体进行共聚后能产生 具有较好的内聚强度和较高使用温度的共聚物。功能性单体是那些带有各种官能团能与 软、硬单体进行共聚的单体。硬单体可以赋予涂膜较高的使用温度和一定的光泽，赋予乳胶 膜内聚力，使涂膜具有一定的硬度、耐磨性和结构强度，同时使涂膜耐刮擦。软单体赋予涂 膜一定的柔韧性，使胶膜具有一定的弹性和耐久性，从而使聚合物在低温下有良好的使用 性。通过改变软硬单体的配比，可以获得不同玻璃化转变温度的丙烯酸乳液。
[0036] 本发明所述丁苯胶乳包括未改性丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳和丁苯吡胶乳。
[0037] 所述丁苯胶乳可以自行合成，也可以选择市售。
[0038] 所述未改性丁苯胶乳以丁二烯和苯乙烯为单体，使用非离子和阴离子复配的乳化 剂制备获得。所述羧基丁苯胶乳是由苯乙烯、丁二烯和羧酸单体通过乳液聚合制备获得，常 用含羧酸基团的单体有丙烯酸、衣康酸和甲基丙烯酸。所述丁苯吡胶乳，是由丁二烯、苯乙 烯和2-乙烯基吡啶通过乳液聚合制成的三元共聚乳液。
[0039] 作为本发明优选地实施方案，在本发明提供的涂料中，所述丙烯酸乳液的玻璃化 转变温度多-40 °C且<-20 °C ;所述丁苯胶乳的玻璃化转变温度为多-10 °C且< 15 °C。
[0040] 作为本发明优选地实施方案，在本发明提供的涂料中，所述丙烯酸乳液的玻璃化 转变温度多_30°C且<-20°C;所述丁苯胶乳为玻璃化转变温度多0°C且<15°C的羧基丁苯 胶乳。
[0041] 作为本发明优选地实施方案，在本发明提供的涂料中，所述丙烯酸乳液为玻璃化 转变温度多_35°C且<-20°C的醋丙乳液;所述丁苯胶乳为玻璃化转变温度多0°C且<15°C 的羧基丁苯胶乳。
[0042]本发明所述玻璃化转变温度即Tg是实际测得的玻璃化转变温度，可以通过差示扫 描量热法测量获得，具体地是在N2氛围，升温速率20°C/min，升温区间-20-100°C的条件下 进行测量，并将得到的DSC曲线的拐点作为被测样品的T g。优选地，可以采用德国NETZSCH STA449C型差示扫描量热仪对丙烯酸乳液和丁苯胶乳进行Tg测量。本发明所述玻璃化转变 温度也可以通过理论计算获得，通常做法是采用如式（1)所示的F0X方程，可对乳液聚合物 的!^做近似估算。T g的测定与聚合物的其它组分、测定方法、测试仪新口升温速率等密切相 关，而且理论计算Tg的F0X公式也未考虑聚合物的相对分子质量的影响。因此，理论计算的T g 与聚合物实际测出的Tg两者存在一定的差距，一般情况下乳液玻璃化转变温度的实测值比 F0X方程估算的理论值高10-15 °C左右。
[0045] 其中，Tg-为共聚物的玻璃化温度/K;
[0046] Tgi-为共聚单体i的均聚物的玻璃化温度/K;
[0047] Wi-为共聚单体i在单体总量中所占质量分数。
[0048] 应予说明，在玻璃化转变温度的计算中使用绝对温度(K)，但在本说明书中记载玻 璃化转变温度时，使用摄氏度（°C)。
[0049] 作为本发明优选地实施方案，在本发明提供的涂料中，所述丙烯酸乳液与丁苯胶 乳的重量比为2-10:1。
[0050] 作为本发明优选地实施方案，在本发明提供的涂料中，所述丙烯酸乳液与丁苯胶 乳的重量比为4-7:1。
[0051] 阻燃添加剂:
[0052] 本发明所述阻燃添加剂是本发明所述建筑类防火防烟封堵涂料重要组成部分，用 于成膜的乳液及其他助剂大多是有机物，除去成炭部分，其余部分都会经过热氧化分解变 成气态物质释放到空气中。即使是成炭生成的芳香烃类物质，在高温时，也绝大部分经由氧 化反应生成C0、C02而释放出来。本发明所述阻燃添加剂在所述涂料中主要用于防火阻燃， 其具有较好的热稳定性，能够提高建筑类防火防烟封堵涂料涂膜的结构强度。
[0053]所述阻燃添加剂为选自氢氧化铝、硼酸锌或氢氧化镁中的一种或多种的组合。 [0054]这些阻燃添加剂大都具有较大的比热容，能吸收外部热源产生的热量。氢氧化铝 在200°C左右开始吸热分解，而氢氧化镁的热分解温度比氢氧化铝高，大约在300 °C。这些阻 燃添加剂的热分解过程和水分蒸发过程都需要消耗热量，因此能够有效地降低成膜物质的 热分解速率。同时，热分解释放出的水蒸气也能起到稀释可燃性气体浓度、降低燃烧速率的 作用。
[0055] 填料:
[0056] 所述填料可以是涂料中常用的填料，所述填料可用以调整本发明所述涂料 的光泽、质地、悬浮性、粘度等，填料的主要类型有碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐和氧化物。
[0057] 作为本发明优选地实施方式，在本发明提供的涂料中，所述填料为选自碳酸钙、蒙 脱土、滑石粉、絹云母粉、高岭土、硅酸钙、二氧化硅、金红石型钛白粉、含氟锂蒙脱土、合成 氟化云母、钠钾硅酸铝、钾硅酸铝、铝硅纤维、铝纤维、埃洛石纳米管、碳纳米管、石墨、炭黑 中的任意一种或几种的组合。
[0058] 碳酸钙填料颜色是白色，在涂料中相对胶乳，溶剂价格都便宜，而且颗粒细，能在 涂料中均匀分散，所以是大量使用的体质颜料。随着环保意识的提高，建筑上涂料已大量使 用水性涂料，碳酸钙由于亲水，价格便宜，应用广泛。碳酸钙的填入可以增强本发明涂料对 基层表面的沉积性和渗透性。在厚漆中，碳酸钙可以使涂料增稠、加厚，起一种填充和补平 作用。本发明对提供的建筑类防火防烟封堵涂料中添加的碳酸钙不作限定。
[0059] 作为本发明优选地实施方案，在本发明提供的涂料中，填料为600-800目碳酸钙。
[0060] 作为本发明优选地实施方案，所述埃洛石纳米管(HNTs)是γ-甲基丙烯酰氧丙基 三甲氧基硅烷(MPS)改性埃洛石纳米管。具体可通过如下制备方法获得:将埃洛石纳米管去 粗、提纯过200目筛后，与γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷按照质量比1:2-3分散在甲苯 中，在不断搅拌下于l〇〇°C反应10小时，收集产物洗涤、过滤，在50°C下真空干燥至恒重，获 得γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性埃洛石纳米管，即MPS-HNT^HNTs的少量加入能 够使覆膜拉伸强度得到提高，但是位移变形次数较多时膜层就容易撕裂，而MPS-HNTs则能 使覆膜抵抗位移变形的次数显著增加。
[0061 ]助剂:
[0062] 本发明所述助剂为涂料中可接受的助剂，是涂料中不可缺少的组分，对改进涂料 的生产工艺，改善涂料的施工和固化条件，改善涂膜外观，提高涂料的贮存稳定性，提高产 品质量等都有很显著地作用。对于水性涂料来说，更需要助剂来解决和改善在生产和制备 过程中所存在的问题。助剂的用量很小，但作用效果很明显。合理正确选用多助剂可降低成 本，提尚经济效益。
[0063] 在本发明防火防烟封堵涂料中，所述助剂包括但不限于增稠剂、分散剂、消泡剂、 触变剂、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂、颜料和pH调节剂。
[0064] 在本发明提供的建筑类防火防烟封堵涂料中，有效成分的配合量无特殊规定，可 在广范围内适当选择使用。
[0065] 增稠剂，又称胶凝剂，可以提高物系粘度，使物系保持均匀、稳定的悬浮状态或乳 浊状态，或形成凝胶。在乳胶漆制造中，增稠剂对乳胶漆的增稠、稳定及流变性能起着多方 面协调作用。在颜料、填料分散阶段，提高分散物料的粘度而利于分散;在储运过程中提高 涂料稳定性，防止颜料、填料沉底结块;在施工中调节乳胶漆粘稠度，并呈现良好的流变性 能等。增稠剂大多属于亲水性高分子化合物，按来源分为动物类、植物类、矿物类、合成类或 半合成类。简单分可分为天然和合成两大类。天然品大多数是从含多糖类粘性物质的植物 及海藻类制取，如淀粉、果胶、琼脂、明胶、海藻脂、角叉胶、糊精、黄耆胶、多糖素衍生物等； 合成品有甲基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸钠、聚 氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蜡、聚丙烯酰胺等。作为本发明优选地 实施方案，本发明提供的涂料中，添加碱溶胀非缔合型丙烯酸增稠剂ASE60作为增稠剂。
[0066] 分散剂，优选的分散剂具有不含烷基酚乙氧基化物、不含溶剂等优点。本发明对提 供的建筑类防火防烟封堵涂料中添加的润湿分散剂不作限定。作为本发明优选地实施方 案，本发明提供的涂料中，添加〇MG Gen-0451作为分散剂。
[0067] 消泡剂，又称为抗泡剂，在工业生产的过程中会产生许多有害泡沫，需要添加消泡 剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗 等行业生产过程中产生的有害泡沫。消泡剂的组成：（1)活性成份，作用:破泡、消泡，减小表 面张力;代表物:硅油、聚醚类、高级醇、矿物油、植物油等。（2)乳化剂，作用:使活性成分分 散成小颗粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。代表物：壬（辛）基酚聚氧乙烯 醚、皂盐、op系列等、吐温系列、斯盘系列等。（3)载体，作用:有助于载体和起泡体系的结合， 易于分散到起泡体系里，把两者结合起来，其本身的表面张力低，有助于抑泡，且可以降低 成本。代表物:除水以外的溶剂，如脂肪烃、芳香烃、含氧溶剂等。（4)乳化助剂，作用:使乳化 效果更好。代表物:分散剂:疏水二氧化硅等;增粘剂:CMC、聚乙烯醚等。本发明对提供的建 筑类防火防烟封堵涂料中添加的消泡剂不作限定。作为本发明优选地实施方案，本发明提 供的涂料中，添加0MG-AF1171、CF-246作为消泡剂。
[0068]触变剂，选用煅烧高岭土，煅烧高岭土可应用于涂料、造纸、橡胶和塑料陶瓷等，其 中油漆和涂料是我国优质煅烧高岭土最主要的应用领域，分别占国内超细高白度优质高岭 土消费量的60%和30%左右。与未煅烧高岭土相比，低温煅烧高岭土的结合水含量减少，二 氧化硅和三氧化铝含量均增大，活性点增加，结构发生变化，粒径较小且均匀，与未煅烧高 岭土填充NR胶料相比，低温煅烧高岭土填充NR胶料的硫化特性曲线基本一致，邵氏A型硬度 不变，拉伸强度提高，两者的物理性能均达到运动鞋非透明鞋底行业标准的要求。本发明提 供的建筑类防火防烟封堵涂料中添加的煅烧高岭土不作限定。作为本发明优选地实施方 案，本发明提供的涂料中，添加2000目煅烧高岭土。
[0069]成膜助剂，又称聚结助剂，能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性 能，在较广泛施工温度范围内成膜的物质，是一种易消失的增塑剂。常用的为醚醇类高聚物 的强溶剂，如丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯等。一般乳液会有成膜温度，当环境温度低于 乳液成膜温度时乳液不易成膜，成膜助剂能改善乳液成膜机理，帮助成膜。成膜后成膜助剂 挥发，不会影响涂膜的特性。目前行业中常用的成膜助剂为醇酯-12,伊斯曼的TEXNAL。本发 明对提供的建筑类防火防烟封堵涂料中添加的成膜助剂不作限定。作为本发明优选地实施 方案，本发明提供的涂料中，添加醇酯-12作为成膜助剂。
[0070] 防腐剂，是指天然或合成的化学成分抑制物质腐败的药剂，对以腐败物质为代谢 底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用， 特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。将其加入食品、药品、颜料、生物标 本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。亚硝酸盐及二氧化硫是常用的防腐剂之 一。对纤维和木材的防腐用矿油、煤焦油、丹宁，对生物标本用甲醛、升汞、甲苯、对羟基苯甲 酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂类树脂。防腐剂一般选用卡松类的异噻唑啉酮和甲基异噻 唑啉酮的混合物，此外还有苯并异噻唑啉-3-酮。异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧 化性杀生剂，主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMI)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MI) 组成，通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。其与微生物接触后，能迅速地不可 逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑 制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使 用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时，异噻 唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。甲基异噻唑啉酮是一种高效杀菌剂，耐热的水性防腐 剂，对于抑制微生物的生长有很好的作用，可以抑制细菌、真菌、霉菌及霉菌的生长。苯并异 噻唑啉-3-酮有很好的杀菌性能，在酸性和碱性环境下都可使用，在180°C是仍有极好的稳 定性，具有很好的安全性能其配置品有很好的稳定性，它能对物质系统提供长时间的保护。 并且不含有重金属，氯，甲醛和无机盐。很多防腐剂中都含有甲醛，作为本发明优选地实施 方案，本发明提供的涂料中，添加不含甲醛的陶氏LXE作为防腐剂。
[0071] 防霉剂，是指对霉菌具有杀灭或抑制作用，防止应用对象霉变的制剂。有酚类(如 苯酚）、氯酚类(如五氯酚）、有机汞盐(如油酸苯基汞）、有机铜盐(如8-羟基喹啉铜）、有机锡 盐（如氯化三乙或三丁基锡等），及无机盐硫酸铜、氯化汞、氟化钠等。主要用于塑料、橡胶、 纺织品、油漆和绝缘材料等。本发明对提供的建筑类防火防烟封堵涂料中添加的防霉剂的 种类不作限定。作为本发明优选地实施方案，本发明提供的涂料中，添加科来恩DFX-1作为 防霉剂。
[0072] 流平剂，是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、 光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质。可改 善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自 然。主要是表面活性剂，有机溶剂等。流平剂种类很多，不同涂料所用的流平剂种类也不尽 相同。在本发明提供的涂料中，优选聚丙烯酸、羧甲基纤维素等。作为本发明优选地实施方 案，本发明提供的涂料中，添加8￥1(333、8￥1(323、01?-1^2、1?12020为流平剂。
[0073]颜料，可选择的包括钛白粉、炭黑、氧化铁红、复合磷酸锌、絹云母粉、沉淀硫酸钡， 或者对应的色浆型颜料。钛白粉学名为二氧化钛，化学性质稳定，在一般情况下与大部分物 质不发生反应，属于惰性颜料，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度 和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。本发明提供的建筑类防火防 烟封堵涂料中添加的颜料不作限定，可根据涂料对颜色的实际需要进行选择。作为本发明 优选地实施方案，本发明提供的涂料中，添加〇.2μπι的金红石钛白粉作为钛白粉颜料。作为 本发明优选地实施方案，添加氧化铁红色浆作为红色颜料。作为本发明优选地实施方案， 添加炭黑作为黑色颜料。
[0074] pH调节剂，所述pH调节剂包括乙醇胺磷酸酯、Ν-(3_氨丙基）二乙醇胺、氨水、乙醇 胺或碳酸氢钠。在本发明提供的涂料中，pH调节剂用于调节涂料的pH值。作为本发明优选地 实施方案，所述涂料的pH值为7.0-9.0，进而优选7.5-8.5。
[0075] 本发明提供的建筑类防火防烟封堵涂料的制备方法为:首先将成膜助剂、消泡剂、 分散剂、流平剂、触变剂、防腐剂、防霉剂、触变剂等助剂加入到水中搅拌均匀；其次加入阻 燃添加剂、填料和颜料搅拌均匀，若含有固体颜填料则需使用研磨机搅拌均匀;最后加入丙 烯酸乳液和丁苯胶乳，搅拌均匀，调节涂料的pH值为7.0-9.0;再加入增稠剂搅拌均匀，获得 建筑类防火防烟封堵涂料。
[0076] 本发明人意外的发现，水性涂料中同时含有丙烯酸乳液和丁苯胶乳，尤其是两者 的玻璃化转变温度在一定范围内，配合特定的防火阻燃添加剂、填料及助剂，能够获得防火 防烟封堵性能优异、并具备较好隔声效果的的可喷涂涂料。推测其可能的原因是，该涂料在 建筑结构表面成膜时，随着水分的蒸发，乳胶粒逐渐变形并相互靠近，而特定的丙烯酸酯类 乳胶粒和丁苯胶乳微粒能够很好的融合和相互扩散，甚至发生了二次交联，形成了能均匀 包裹防火阻燃添加剂及填料的交联覆膜，该覆膜具备优异的弹韧性，能有效抵抗建筑结构 发生较大位移时的形变，尤其是当建筑结构因沉降、位移、干缩、热胀冷缩等发生反复发生 形变时，仍能起到优异的防火防烟封堵作用。
[0077] 本发明还提供了所述涂料的应用，其适用于工业与民用建筑、场馆地下工程；屋 面、建筑外墙、厨房、卫生间、楼板、阳台；市政工程;地铁、隧道、桥梁、通道、洞库、人防；旧建 筑外墙的防火封堵治理。
[0078] 作为本发明优选地实施方案:参考说明书附图1，所述涂料适用于建筑幕墙3和建 筑楼板4间接缝处的防火防烟封堵;参考说明书附图2,所述涂料适用于建筑管线5穿透建筑 楼板4处的缝隙的防火防烟封堵;参考说明书附图3,所述涂料适用于建筑室内隔墙6和建筑 楼板4间缝隙处的防火防烟封堵。
[0079]在下文中，通过实施方案和实施例、对比例对本发明进行更详细地描述，但应理 解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。
[0080]如果没有其它说明，下面实施例、对比例所用原料都是市售的。其中所述醋丙乳液 和苯丙乳液是美国陶氏化学公司生产的，所述丁苯胶乳是巴斯夫公司生产的，所述埃洛石 纳米管是灵寿县南昱矿产品加工厂生产的。
[0081 ] 41:醋丙乳液，18为-25°(：，重量固含量为54-55%。
[0082] A2:苯丙乳液，Tg为-20 °C，重量固含量为54-55 %。
[0083] A3:醋丙乳液，Tg为15°C，重量固含量为54-55%。
[0084] 81:未改性丁苯胶乳，18为13°(：，重量固含量为50-52%。
[0085] B2:羧基丁苯胶乳，Tg为14Γ，重量固含量46-49%。
[0086] B3:羧基丁苯胶乳，Tg为3 °C，重量固含量48-50 %。
[0087] C1:埃洛石纳米管，将原矿埃洛石纳米管和水配成质量浓度约为10wt %的悬浮液， 置于电动搅拌机上搅拌2h左右，去除底部大颗粒，取悬浮液置于四口瓶中，并加入0.3wt % (占悬浮液质量)无水碳酸钠和lwt % (占悬浮液质量)的无水硅酸钠，强力搅拌2h，去除底部 沉淀物，得到衆液进行离心，先在1500r/min离心3min左右，去除下层沉淀，取上层悬浮液在 4000r/min再次离心5min左右，取下层沉淀物，在真空干燥箱中100°C烘干，研磨打碎即得到 提纯后的埃洛石纳米管，再将其过200目筛网即可。
[0088] C2:MPS-HNTs，将去粗、提纯、过200目筛后的埃洛石纳米管Cl与γ-甲基丙烯酰氧 丙基三甲氧基硅烷按照质量比1:2.5分散在甲苯中，在不断搅拌下于100°C反应10小时，收 集产物洗涤、过滤，在50°C下真空干燥至恒重，获得γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改 性埃洛石纳米管，即MPS-HNTs。
[0089] 实施例1:
[0090]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B1未改性丁苯胶乳8g; 800目 碳酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂 0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g;流平剂 RM2020 0.15g;分散剂 OMG Gen-04510. lg;水余量。所述涂料pH值为8.2。
[0091] 实施例2:
[0092]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A2苯丙乳液34g; B1未改性丁苯胶乳8g; 800目 碳酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.2。
[0093] 实施例3:
[0094]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳34g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.3。
[0095] 实施例4:
[0096]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳1 lg; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.3。
[0097] 实施例5:
[0098]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳8g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.3。
[0099] 实施例6:
[0100] 以涂料总重量为l〇〇g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳5g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.3。
[0101] 实施例7:
[0102]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳3g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.3。
[0103] 实施例8:
[0104] 以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳8g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g; C1埃洛石纳米管0.75g;碱溶胀增 稠剂 ASE60 0.5g;氨水 0.5g;消泡剂 0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂 RM2020 0.15g、分 散剂OMG Gen-0451 0. lg;水余量。所述涂料pH值为8.1。
[0105] 实施例9:
[0106]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳3g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g; C2MPS-HNTs 0.75g;碱溶胀增稠剂 ASE60 0.5g;氨水0.5g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂 OMG Gen-0451 O.lg;水余量。所述涂料pH值为8.1。
[0107] 对比例1:
[0108]以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液42g; 800目碳酸钙18g; 1000目氢氧 化铝7.5g ; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水0.5g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 O.lg;水余量。所述涂 料pH值为8.1。
[0109] 对比例2:
[0110]以涂料总重量为l〇〇g计，涂料包括:A3醋丙乳液34g; B2羧基丁苯胶乳8g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.5g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.1。
[0111] 对比例3:
[0112] 以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液34g; B3羧基丁苯胶乳8g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.5g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.1。
[0113] 对比例4:
[0114] 以涂料总重量为100g计，涂料包括:A3醋丙乳液34g; B3羧基丁苯胶乳8g; 800目碳 酸钙18g; 1000目氢氧化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.5g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.1。
[0115] 对比例5:
[0116] 以涂料总重量为100g计，涂料包括:A1醋丙乳液42g; 800目碳酸钙18g; 1000目氢氧 化铝7.5g; 2000目煅烧高岭土2.5g; C2MPS-HNTs 0.75g;碱溶胀增稠剂ASE60 0.5g;氨水 〇.6g;消泡剂0MG-AF1171 0.2g;炭黑 0.8g、流平剂RM2020 0.15g、分散剂OMG Gen-0451 〇. 1 g;水余量。所述涂料pH值为8.1。
[0117] 对比例6:按照发明专利CN101397469B说明书实施例记载的配方制备涂料。
[0118] 实施例1-9和对比例1-5的制备方法为:
[0119] 将相应重量份的消泡剂、分散剂、流平剂在水中混合均匀；其次加入碳酸钙、氢氧 化铝、煅烧高岭土和炭黑，并使用研磨机搅拌均匀;再加入醋丙乳液或苯丙乳液、未改性丁 苯胶乳或羧基丁苯胶乳，搅拌均匀，使用氨水调节涂料的pH值为8.1-8.3;最后加入碱溶胀 增稠剂搅拌均匀，即得对应涂料。
[0120] 测试与评价:
[0121] 对实施例1-9和对比例1-6获得的涂料进行如下性能测试和评价：
[0122] 1.抵抗位移变形能力：参考标准测试方法ASTME1966(UL-2079)，测试涂膜发生土 50%变形率的前提下抵抗位移变化的循环次数。次数越多，说明该能力强。
[0123] 2.隔音测试:参考标准测试方法ASTME90,在100毫米厚岩棉上涂覆实施例和对比 例涂料，并形成2_厚干膜，再测试岩棉与干膜的组合构造的STC值，数值越高说明隔音效果 越好。
[0124] 测试结果如表1所示：
[0125] 表1
[0127] 而且从测试结果表1中可以知道，本发明提供的建筑类防火防烟封堵涂料能有效 抵抗建筑结构发生较大位移时的形变，有效阻碍烟雾扩散、减弱火势蔓延、并具备一定的隔 声效果，能够满足建筑领域日益增长的各种防火封堵需求。
[0128] 前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征，本领域技术人员 可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对 本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已 经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本 文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
【主权项】
1. 一种建筑类防火防烟封堵涂料，其包含有成膜乳液、阻燃添加剂、填料和助剂，其特 征在于， 所述成膜乳液至少包含有丙烯酸乳液和丁苯胶乳； 所述阻燃添加剂为选自氢氧化铝、硼酸锌或氢氧化镁中的一种或多种的组合； 所述丙烯酸乳液为选自苯丙乳液、醋丙乳液、纯丙乳液和硅丙乳液中的一种或多种的 组合； 所述涂料的质量固含为50-85%。2. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液与丁 苯胶乳的质量比为2-10:1。3. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，所述丙烯酸乳液与丁 苯胶乳的质量比为4-7:1。4. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，所述填料选自碳酸 钙、蒙脱土、滑石粉、絹云母粉、高岭土、硅酸钙、二氧化硅、金红石型钛白粉、含氟锂蒙脱土、 合成氟化云母、钠钾硅酸铝、钾硅酸铝、铝硅纤维、铝纤维、埃洛石纳米管、碳纳米管、石墨、 炭黑中的任意一种或几种的组合。5. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，所述助剂包括但不限 于增稠剂、分散剂、消泡剂、触变剂、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂、颜料和pH调节剂。6. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，以质量百分比计，所 述 涂料包括如下组分：丙烯酸乳液30-65 % ; 丁苯胶乳3-35 % ;阻燃添加剂5-30 % ;填料 15-20% ； 助剂2-12%;上述各组分的质量百分比之和为100%。7. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，以质量百分比计，所 述 涂料包括如下组分：丙烯酸乳液45-65 %; 丁苯胶乳5-20 %;阻燃添加剂6-20 %;填料 15-20% ； 助剂:pH调节剂0.2-0.7 %、触变剂0.1-3%、增稠剂0.3-1.2 %、消泡剂0.1-0.3 %、颜料 0.5-1.5%、流平剂0.1-0.3%、分散剂0.1-0.3%;上述各组分的质量百分比之和为100%。8. 根据权利要求7所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，所述涂料还包括埃洛 石纳米管0.5-1%，且所述埃洛石纳米管是γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性埃洛石 纳米管。9. 根据权利要求1所述的建筑类防火防烟封堵涂料，其特征在于，所述建筑类防火防烟 封堵涂料的pH值为7.0-9.0。10. 权利要求1-9中任意一项所述的建筑类防火防烟封堵涂料在建筑领域中的应用，其 特征在于，所述涂料适用于建筑幕墙和建筑楼板间接缝处的防火防烟封堵、建筑管线穿透 建筑楼板处的缝隙的防火防烟封堵以及建筑室内隔墙和建筑楼板间缝隙处的防火防烟封 堵。
【文档编号】C09D131/04GK105968988SQ201610437580
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】梁巍
【申请人】北京斯坦塞建筑科技有限公司