专利名称：一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种防火涂料的制备，尤其是一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料的制备。
背景技术：
众所周知，木材的应用已遍及各个行业，而火灾的发生大部分与木材结构的制品相关，因为木材的着火点相对于其他材料而言，比较低，易燃烧的缺点很明显，所以木质结构制品的防火研究的重要性就显现出来了。对于木材制品，以免影响其内在的性质以及其美观性，最有效的措施就是间接的在其表面形成一层保护膜，这时就有了饰面型防火涂料的诞生。膨胀型防火涂料是由基体，阻燃体系、添加剂(颜料、填料)以及各种助剂组成。在高温火焰的作用下，涂料层熔融，发泡，膨胀，形成蜂窝状的包状炭化层结构，并放出难燃气体，冲淡氧气的浓度，起到隔火隔热的作用。而本专利所用到的螺环磷酸酯类阻燃剂巧妙的将酸源、碳源、气源结合在了一个分子当中，从根本上解决了阻燃材料中各组分分布不均的情况。水性防火涂料，不仅满足国家环保的要求，而且价格低廉，性能显著，故而越来越受到研究者与厂商的重视。本发明采用硅丙乳液作为基体，硅丙乳液是有机硅单体与丙烯酸乳液的有机合成体，不仅具有丙烯酸乳液的柔性与高弹性，而且具有无机材料的刚性与耐久性，真正做到了刚柔兼济，是饰面型防火涂料理想的基料。钛白粉作为高温填料，在燃烧的过程当中，析出附着在炭层表面，起到隔火隔热的作用，在此是一种非常受欢迎的一种高温填料，而钥系化合物具有抑烟的作用，在国家越来越重视环境安全与人身安全的情况下，减少烟雾的产生，已势在必行，毕竟在火灾中死亡的人，85%以上都是因为毒烟而窒息死亡。
发明内容
本发明的目的在于提高现有防火涂料的耐燃性能，一是从根本上解决阻燃体系中各组分分布不均的情况，二是是低烟方面的性能，以提供一种优于传统防火涂料的螺环磷酸酯类膨胀型防火涂料。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:该防火涂料的组分及含量:
硅丙乳液(20%_25%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30%_40%)，钛白粉(2%_3%)，钥系化合物(0.1%-0.2%)，助剂(1%-2%)，水(余量)。本发明所述的螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂为三聚氰酸螺环磷酸酯、季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐、螺环磷酸酯酰胺其中的一种。本发明所述的钦白粉为金红石型钦白粉，锐钦型钦白粉的其中一种。本发明所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。
本发明所述的钥系化合物为钥酸铵，氧化钥或它们的复配物。该发明包括以下步骤:(I)按照以下组分配比备料:硅丙乳液(20%_25%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30%-40%)，钛白粉(2%-3%)，钥系化合物(0.1%-0.2%)，助剂(1%_2%)，水(余量)(2)将水，防火助剂，填料混合均匀，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min，然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料。本发明的优点:本发明所用到的螺环磷酸酯类阻燃剂巧妙的将酸源、碳源、气源结合在了一个分子当中，从根本上解决了阻燃材料中各组分分布不均的情况。本发明所用的高温填料钛白粉，会在燃烧过程当中析出，附着在炭层表面，提高炭化层强度，隔绝了热量的传导，延长了耐燃时间。本发明所用的钥系化合物具有抑烟的效果，添加入防火涂料后，烟释放量明显降低。
具体实施方式
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实例一:各组分含量:硅丙乳液(25%)，三聚氰酸螺环磷酸酯(35%)，金红石型钛白粉(2.7%)，钥酸铵(0.23%)，助剂(1.3%)，水(余量)。制备方法:将水，防火助剂，填料混合均勻，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料。实例二:硅丙乳液(20%)，季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐(40%)，锐钛型钛白粉(2.7%)，氧化钥(0.27%)，助剂(1.3%)，水(余量)。制备方法:将水，防火助剂,填料混合均勻,放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料。实例三:硅丙乳液(20%)，螺环磷酸酯酰胺(40%)，金红石型钛白粉(2.7%)，氧化钥与钥酸铵复配物(0.4%)，助剂(1.3%)，水(余量)。制备方法:将水，防火助剂,填料混合均勻,放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料。
权利要求
1.一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料制备方法，其特征在于:该防火涂料的组分及含量: 硅丙乳液(14%17%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30% _40%)，钛白粉(2% _3%)，钥系化合物(0.1%0.2%)，助剂(1%2%)，水(余量)。
2.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂为三聚氰酸螺环磷酸酯、季戊四醇双磷酸酯蜜铵盐、螺环磷酸酯酰胺其中的一种。
3.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的钛白粉为金红石型钛白粉，锐钛型钛白粉其中的一种。
4.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的助剂包含成膜助剂，分散剂，增稠剂，流平剂，消泡剂。
5.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，所述的钥系化合物为钥酸铵，氧化钥其中的一种或两种。
6.根据权利要求书I所述的螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料，其特征在于，该方法包括以下步骤: (O按照以下组分配比备料:硅丙乳液(20% -25%)，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30% -40%)，钛白粉(2%3%)，钥系化合物(0.1%0.2%)，助剂(I % _2%)，水 25% -30%。
(2)将水，防火助剂, 填料混合均勻，放入转速为1400r/min的研磨机中研磨30min,然后将硅丙乳液以及助剂加入，在搅拌仪中低速搅拌30min，过筛出料，制得螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料。
全文摘要
本发明涉及一种螺环磷酸酯类膨胀型低烟防火涂料及其制备方法，属于功能涂料范畴。其特征是以硅丙乳液(20%25%)为基料，螺环磷酸酯类膨胀型阻燃剂(30%40%)，钛白粉(2％-3%)为高温填料，钼酸铵、氧化钼或其复配物为抑烟填料(0.1%0.2%)，将这些物质按照一定配比混合研磨成涂料。本发明的效果在于燃烧初期，均匀致密发泡，后期形成了一种隔火隔热的包状炭层结构，耐燃时间长，机械强度大，耐水耐候性好，涂层表面光滑，制备工艺流程简单，便于操作。该防火涂料属于水性涂料范畴，低烟低毒，属于绿色环保涂料。该涂料可广泛用于木结构，亦可用于钢结构等领域。
文档编号C09D7/12GK103073938SQ20131002731
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月19日 优先权日2013年1月19日
发明者张胜, 扈中武, 谷晓昱, 李洪飞, 刘喜山 申请人:北京化工大学