本发明通常涉及涂料技术领域，具体涉及一种阻燃涂料及其制备方法。
背景技术
火灾是最经常、最普遍威胁公众安全和社会发展的灾害之一，因此在建筑选材方面则要选用不燃材料或经过阻燃处理的材料。阻燃涂料以其涂饰美观和特有的阻燃功能在建筑材料中得到青睐，被广泛应用。阻燃涂料的作用主要表现在当有火情时能够避免或减缓火情蔓延，为人员逃生、消防救援等提供宝贵时间。
阻燃涂料的阻燃体系种类较多，有卤素阻燃体系、无卤阻燃体系、磷及磷化物的阻燃体系、膨胀阻燃体系等。不同的阻燃体系具有独特的阻燃机理及效果。如卤素阻燃体系受热分解产生卤化氢不燃气体，卤化物与羟基反应降低ho·自由基的浓度，抑制燃烧连锁反应，燃烧速度减缓，进而起到阻燃作用。
当阻燃体系含量适中时，涂层在燃烧时形成的膨胀炭化层既有较高的强度和致密性，又有较高的发泡高度，使得膨胀炭化层的隔热性能较好，不容易被火焰冲破，显示出较好的耐火性能；阻燃体系含量过低时，燃烧时涂层形成的膨胀炭层孔隙结构不均匀，炭化层强度较低，膨胀高度较小，导致涂层耐火时间较短；阻燃体系含量过高时，乳液中的成膜物质含量相对较低，涂层与钢材的附着力变差，使得燃烧时形成的大块膨胀炭层夹带涂层脱落。涂层的耐火时间与阻燃剂的阻燃效率和涂料的粘结能力密切相关，因此，期望阻燃体系既能显著提高阻燃剂的阻燃效率，又能提高涂料的粘结能力。
技术实现要素：
本发明提供一种阻燃涂料及其制备方法。本发明提供的阻燃涂料通过各组分的巧妙配合以及各组分含量的合理分配，能够达到较好的阻燃和防水效果。
本发明一方面提供一种阻燃涂料，所述阻燃涂料包括以下重量份数的各组分：甲基硅醇钠2-6份；乳液25-45份；分散剂0.2-1份；润湿剂0.1-0.6份；填充剂8-30份；表面活性剂0.1-0.2份；阻燃剂1-2份；余量为水。
进一步地，所述阻燃涂料包括以下重量份数的各组分：甲基硅醇钠4份；乳液35份；分散剂0.6份；润湿剂0.35份；填充剂19份；表面活性剂0.15份；阻燃剂1.5份；余量为水。
进一步地，所述阻燃剂包括氢氧化铝、三氧化二锑、三溴苯氧基丙烷和硼酸锌。
更进一步地，所述阻燃剂包括以下重量份数的各组分：氢氧化铝30-50份；三氧化二锑10-30份；三溴苯氧基丙烷20-60份；硼酸锌5-15份。
更进一步地，所述阻燃剂包括以下重量份数的各组分：氢氧化铝40份；三氧化二锑20份；三溴苯氧基丙烷40份；硼酸锌10份。
进一步地，所述润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
更进一步地，所述润湿剂为重量比为1:1:1的辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚的混合物。
进一步地，所述分散剂为磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯高分子中的一种或多种。
进一步地，所述分散剂为重量比为1:2:1:3的磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯的混合物。
本发明另一方面还提供一种阻燃涂料的制备方法，其包括以下步骤：在反应容器中加入甲基硅醇钠、乳液、分散剂和阻燃剂，搅拌均匀，升温至60-90℃；将剩余组分加入反应容器，搅拌4-6小时，搅拌速度为300-550r/min，之后降至室温，得到阻燃涂料。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的阻燃涂料将甲基硅醇钠以及阻燃剂等组分进行合理复配，有效提高了该涂料的防火阻燃性能。另外，氢氧化铝、三氧化二锑、三溴苯氧基丙烷和硼酸锌构成的阻燃剂可受热产生系列连锁反应，具有协同阻燃机理，能够发挥较大的阻燃作用。同时兼具减缓燃烧速度、吸收燃烧热量、降低燃烧温度、减少燃烧产生的烟气等功能，优化改善涂料的阻燃性能，降低火灾发生时对人员和建筑的损伤。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量计。
实施例1
本实施例提供了一种阻燃涂料，本实施例的阻燃涂料包括以下重量份数的各组分：甲基硅醇钠2份；乳液25份；分散剂0.2份；润湿剂0.1份；填充剂8份；表面活性剂0.1份；阻燃剂1份；余量为水。本实施例通过各组分的巧妙配合，可以达到较好的阻燃效果。
在本实施例中，为了达到较好的阻燃效果，阻燃剂具体可以为氢氧化铝、三氧化二锑、三溴苯氧基丙烷和硼酸锌。其中，阻燃剂包括以下重量份数的各组分：氢氧化铝30份；三氧化二锑10份；三溴苯氧基丙烷20份；硼酸锌5份。
其中，氢氧化铝受热分解，吸收燃烧热量，降低燃烧温度；同时产生大量水蒸气，起到阻燃和消烟作用。三氧化二锑与三溴苯氧基丙烷的分解产物具有良好的隔热和隔氧的作用，延缓火焰燃烧，具有良好的阻燃效果。硼酸锌在卤素化合物作用下，能抑制或捕获游离的羟基，阻止燃烧连锁反应；同时形成固相覆盖层，隔绝氧气和热量，阻止火焰燃烧并能够抑烟；同时生成的水稀释区的氧并带走反应热，能够发挥较大的阻燃作用。
上述阻燃体系可受热产生系列连锁反应，具有协同阻燃机理，能够发挥较大的阻燃作用。同时兼具减缓燃烧速度、吸收燃烧热量、降低燃烧温度、减少燃烧产生的烟气等功能，优化改善涂料的阻燃性能，降低火灾发生时对人员和建筑的损伤。
在某些实施例中，润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。具体地，润湿剂为重量比为1:1:1的辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚的混合物。
在某些实施例中，分散剂为磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯高分子中的一种或多种。具体地，分散剂为重量比为1:2:1:3的磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯的混合物。
本实施例还提供了一种阻燃涂料的制备方法，其包括以下步骤：在反应容器中加入甲基硅醇钠、乳液、分散剂和阻燃剂，搅拌均匀，升温至60℃；将润湿剂、填充剂、表面活性剂和水加入反应容器，搅拌4小时，搅拌速度为300r/min，之后降至室温，得到阻燃涂料。
实施例2
本实施例提供了一种阻燃涂料，本实施例的阻燃涂料包括以下重量份数的各组分：甲基硅醇钠4份；乳液35份；分散剂0.6份；润湿剂0.35份；填充剂19份；表面活性剂0.15份；阻燃剂1.5份；余量为水。本实施例通过各组分的巧妙配合，可以达到较好的阻燃效果。
在本实施例中，为了达到较好的阻燃效果，阻燃剂具体可以为氢氧化铝、三氧化二锑、三溴苯氧基丙烷和硼酸锌。其中，阻燃剂包括以下重量份数的各组分：氢氧化铝40份；三氧化二锑20份；三溴苯氧基丙烷40份；硼酸锌10份。
上述阻燃体系可受热产生系列连锁反应，具有协同阻燃机理，能够发挥较大的阻燃作用。同时兼具减缓燃烧速度、吸收燃烧热量、降低燃烧温度、减少燃烧产生的烟气等功能，优化改善涂料的阻燃性能，降低火灾发生时对人员和建筑的损伤。
在本实施例中，润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。具体地，润湿剂为重量比为1:1:1的辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚的混合物。
在本实施例中，分散剂为磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯高分子中的一种或多种。具体地，分散剂为重量比为1:2:1:3的磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯的混合物。
本实施例还提供了一种阻燃涂料的制备方法，其包括以下步骤：在反应容器中加入甲基硅醇钠、乳液、分散剂和阻燃剂，搅拌均匀，升温至75℃；将润湿剂、填充剂、表面活性剂和水加入反应容器，搅拌5小时，搅拌速度为425r/min，之后降至室温，得到阻燃涂料。
实施例3
本实施例提供了一种阻燃涂料，本实施例的阻燃涂料包括以下重量份数的各组分：甲基硅醇钠6份；乳液45份；分散剂1份；润湿剂0.6份；填充剂30份；表面活性剂0.2份；阻燃剂2份；余量为水。本实施例通过各组分的巧妙配合，可以达到较好的阻燃效果。
在本实施例中，为了达到较好的阻燃效果，阻燃剂具体可以为氢氧化铝、三氧化二锑、三溴苯氧基丙烷和硼酸锌。其中，阻燃剂包括以下重量份数的各组分：氢氧化铝50份；三氧化二锑30份；三溴苯氧基丙烷60份；硼酸锌15份。
上述阻燃体系可受热产生系列连锁反应，具有协同阻燃机理，能够发挥较大的阻燃作用。同时兼具减缓燃烧速度、吸收燃烧热量、降低燃烧温度、减少燃烧产生的烟气等功能，优化改善涂料的阻燃性能，降低火灾发生时对人员和建筑的损伤。
在本实施例中，润湿剂为辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。具体地，润湿剂为重量比为1:1:1的辛基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、十三烷醇聚氧乙烯醚的混合物。
在本实施例中，分散剂为磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯高分子中的一种或多种。具体地，分散剂为重量比为1:2:1:3的磷酸酯盐、硅酮化合物、聚羧酸脂、聚氨酯的混合物。
本实施例还提供了一种阻燃涂料的制备方法，其包括以下步骤：在反应容器中加入甲基硅醇钠、乳液、分散剂和阻燃剂，搅拌均匀，升温至90℃；将润湿剂、填充剂、表面活性剂和水加入反应容器，搅拌6小时，搅拌速度为550r/min，之后降至室温，得到阻燃涂料。
经实验测试，本发明实施例1-3制成的阻燃涂料的主要性能如下表：
从上表可以看出本发明阻燃涂料耐燃时间长，具有优良的耐热和耐水性，贮存稳定性好，使用效果好且方便。采用本发明阻燃涂料制得的涂层具有良好的阻燃和防水性能。本发明阻燃涂料的制备方法所用原料来源广泛，工艺简单，操作容易，成本低，适于工业化生产，可用于防火、防水等领域。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。