本发明属于防火绝热涂料技术领域，涉及一种用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层，本发明还涉及该种用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层的制备方法。
背景技术
防火涂料属于特种涂料范畴，是一种涂刷在木材、纤维、塑料等易燃建筑基材、电缆或金属构件表面，起防火保护和装饰作用的专用涂料。同时防火涂料还具有防腐、防锈、耐酸碱、耐盐雾等功能。以不同分类方式分为有机型和无机型；膨胀型和非膨胀型。防火涂料由基料和阻燃添加剂两部分组成，以其高质量、高效益、适用性强等特点广泛应用于各个领域。
铝合金作为一种装饰材料，以其轻量化的性能被广泛地应用于高层建筑、高速列车及地铁的内饰上。无机防火涂层作为一种环境友好型涂料，以无机物为基料，水为溶剂，添加少量助剂制备而成。其特点是成膜温度低，具有优良的耐热性、耐老化性、高表面硬度及无毒、无烟等特性，并能保持良好的装饰效果。
随着我国轨道交通等领域的不断发展，研究高防火性、高环保性等高性能的防火涂料已经刻不容缓。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层，解决了现有技术防火隔热效果不理想，不符合环保要求，制作成本高的问题。
本发明的另一目的在于提供该种用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层，按照质量比由以下组分组成：溶剂40％～60％，耐火材料20％～40％，悬浮稳定剂1％～8％，粘结剂2％～10％，绝热材料1％～5％，合计100％。
本发明所采用的另一技术方案是，一种用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层的制备方法，按照以下步骤实施：
步骤1、按照质量百分比称量以下组分，溶剂40％～60％，耐火材料20％～40％，悬浮稳定剂1％～8％，粘结剂2％～10％，绝热材料1％～5％，合计100％；
步骤2、将悬浮稳定剂与溶剂按质量比1:1充分搅拌揉搓混合均匀，得到膏状物a，静置24小时待用；
步骤3、将步骤2得到的膏状物a与步骤2剩余溶剂中的2/3量混合，置于搅拌装置中进行充分搅拌处理，得到混合物b；
步骤4、将粘结剂加入步骤3得到的混合物b中，并进行充分搅拌处理，得到混合物c；
步骤5、将绝热材料和耐火材料加入步骤4得到的混合物c中，充分搅拌，得到混合物d；
步骤6、将步骤5所得混合物d置于胶体研磨机，同时加入剩余1/3溶剂，进行粗磨、细磨、精磨各40～60min，得到防火绝热涂料e；
步骤7、将步骤6所得防火绝热涂料e喷涂于经防火涂料配套底漆处理后的铝合金表面，进行烘干处理，最后涂刷防火涂料配套面漆。
本发明的有益效果是，用于铝合金表面，该轻质多孔防火涂层具有质量轻、成膜温度低、优良的耐候性、良好的耐热性、遇火不燃、不膨胀，无刺激性气味、不开裂脱落、能保持良好的装饰效果等特点，具体包括：
1)本发明中所选用的耐火材料莫来卡特粉末耐火度高，热膨胀系数低，耐磨损。绝热材料漂珠，绝热阻燃，且极大地减少了涂料的质量。悬浮稳定剂选用锂基膨润土、凹凸棒土、钠基膨润土、铵基膨润土其中之一，既可作悬浮稳定剂又可作增稠剂，还具有一定的粘结作用，在基料粒子表面形成溶剂化薄膜及立体网络结构以支撑和阻止颗粒下沉，提高涂料的粘度及均匀性，这些添加剂使涂料的防火绝热性能更加优良。
2)本发明原料来源广泛，成本低廉，制备工艺较为简单、操作方便，无需特殊的设备，且无污染，满足当前对环保性能的要求。
3)本发明所得涂层在1000℃下30min内不燃、无烟、不开裂脱落、不产生刺激性气味，具有良好的防火绝热作用。
4)底漆和面漆的配套使用使防火涂层附着力增强，且保护涂层免受湿气、灰尘等负面影响。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的轻质多孔防火绝热涂层，按照质量比由以下组分组成：溶剂40％～60％，耐火材料20％～40％，悬浮稳定剂1％～8％，粘结剂2％～10％，绝热材料1％～5％，合计100％。
其中，溶剂选用去离子水；
耐火材料选用粒度200～400目的具有针状莫来石交织结构的莫来卡特粉末；
悬浮稳定剂选用锂基膨润土、凹凸棒土、钠基膨润土、铵基膨润土其中之一，既可作悬浮稳定剂又可作增稠剂；
粘结剂选用硫酸铝或磷酸铜；
绝热材料选用壁薄中空、表面封闭而光滑的漂珠。
本发明用于铝合金的轻质多孔防火绝热涂层的制备方法，按照以下步骤实施：
步骤1、按照质量百分比用电子天平称量以下组分，溶剂去离子水40％～60％，耐火材料莫来卡特粉末20％～40％，悬浮稳定剂1％～8％，粘结剂硫酸铝或磷酸铜2％～10％，绝热材料漂珠1％～5％，合计100％；
步骤2、将悬浮稳定剂与溶剂去离子水按质量比1:1充分搅拌揉搓混合均匀，得到膏状物a，静置24小时待用；
步骤3、将步骤2得到的膏状物a与步骤2剩余溶剂中的2/3量进行混合，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌15～45min，直至其混合均匀，得到混合物b；
步骤4、将粘结剂硫酸铝或磷酸铜加入步骤3得到的混合物b中，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌20～30min，得到混合均匀的混合物c；
步骤5、将绝热材料漂珠和耐火材料莫来卡特粉末加入步骤4得到的混合物c中，并于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌30～60min，得到混合物d；
步骤6、将步骤5所得混合物d置于胶体研磨机，加入步骤2剩余溶剂中的1/3量，进行粗磨、细磨、精磨各40～60min，得到轻质多孔的防火绝热涂料e；
步骤7、将步骤6所得的防火绝热涂料e用喷枪喷涂于经防火涂料配套底漆处理后的铝合金表面，喷涂2～3次，在150℃～250℃温度下在烘箱进行20～60min烘干处理，最后喷涂防火涂料配套面漆。
实施例1
步骤1、按照质量百分比用电子天平称量以下组分，溶剂去离子水44％，耐火材料莫来卡特粉末38％，悬浮稳定剂锂基膨润土6％，粘结剂硫酸铝8％，绝热材料漂珠4％，合计100％；
步骤2、将悬浮稳定剂锂基膨润土与溶剂去离子水按质量比1:1充分搅拌揉搓混合均匀，得到膏状物a，静置24小时待用；
步骤3、将步骤2得到的将锂基膨润土膏状物a与步骤2剩余溶剂中的2/3量混合，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌30min，直至其混合均匀，得到混合物b。
步骤4、将粘结剂硫酸铝加入步骤3中得到的混合物b中，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌25min，得到硫酸铝与锂基膨润土混合物b混合均匀的混合物c。
步骤5、将绝热材料漂珠和耐火材料莫来卡特粉末加入步骤4得到的混合物c中，并于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌40min，得到混合物d。
步骤6、将步骤5所得混合物d置于胶体研磨机，同时加入步骤2剩余溶剂中的1/3量，并以此进行粗磨、细磨、精磨各40min，得到轻质多孔防火绝热涂料e。
步骤7、将步骤6所得的轻质多孔防火绝热涂料e用喷枪喷涂于经防火涂料配套底漆处理后的铝合金表面，喷涂2次，在150℃温度下在烘箱进行40min烘干处理，最后喷涂防火涂料配套面漆。
实施例2
步骤1、按照质量百分比用电子天平称量以下组分，溶剂去离子水53％，耐火材料莫来卡特粉末30％，悬浮稳定剂凹凸棒土6％，粘结剂磷酸铜7％，绝热材料漂珠4％，合计100％；
步骤2、将悬浮稳定剂凹凸棒土与溶剂去离子水按质量比1:1充分搅拌揉搓混合均匀，得到膏状物a，静置24小时待用；
步骤3、将步骤2得到的将膏状物a与步骤2剩余溶剂中的2/3量混合，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌30min，直至其混合均匀，得到混合物b。
步骤4、将粘结剂磷酸铜加入步骤3中得到的混合物b中，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌25min，得到磷酸铜与凹凸棒土混合物b混合均匀的混合物c。
步骤5、将绝热材料漂珠和耐火材料莫来卡特粉末加入步骤4得到的混合物c中，并于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌40min，得到混合物d。
步骤6、将步骤5所得混合物d置于胶体研磨机，同时加入步骤2剩余溶剂中的1/3量，并以此进行粗磨、细磨、精磨各40min，得到轻质多孔防火绝热涂料e。
步骤7、将步骤6所得的轻质多孔防火绝热涂料e用喷枪喷涂于经防火涂料配套底漆处理后的铝合金表面，喷涂2次，在150℃温度下在烘箱进行40min烘干处理，最后喷涂防火涂料配套面漆。
实施例3
步骤1、按照质量百分比用电子天平称量以下组分，溶剂去离子水60％，耐火材料莫来卡特粉末25％，悬浮稳定剂钠基膨润土5％，粘结剂硫酸铝6％，绝热材料漂珠4％，合计100％；
步骤2、将悬浮稳定剂钠基膨润土与溶剂去离子水按质量比1:1充分搅拌揉搓混合均匀，得到膏状物a，静置24小时待用；
步骤3、将步骤2得到的将钠基膨润土膏状物a与步骤2剩余溶剂中的2/3量混合，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌30min，直至其混合均匀，得到混合物b。
步骤4、将粘结剂硫酸铝加入步骤3中得到的混合物b中，置于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌25min，得到硫酸铝与钠基膨润土混合物b混合均匀的混合物c。
步骤5、将绝热材料漂珠和耐火材料莫来卡特粉末加入步骤4得到的混合物c中，并于高效间歇式搅拌混合器高速搅拌40min，得到混合物d。
步骤6、将步骤5所得混合物d置于胶体研磨机，同时加入步骤2剩余溶剂中的1/3量，并以此进行粗磨、细磨、精磨各40min，得到轻质多孔防火绝热涂料e。
步骤7、将步骤6所得的轻质多孔防火绝热涂料e用喷枪喷涂于经防火涂料配套底漆处理后的铝合金表面，喷涂2次，在150℃温度下在烘箱进行40min烘干处理，最后喷涂防火涂料配套面漆。
本发明所得轻质多孔防火绝热涂层具体性能测试结果参见表1。
表1、轻质多孔防火绝热涂层性能检测结果
综上所述，本发明的轻质多孔防火绝热涂层，具有较强的耐火冲击性，对基体表面适应性优良，涂层附着力强，理化性能优良，防火性能优良。通过对添加剂的配比和搅拌混合时间及温度环境控制，提高了防火绝热涂层的化学稳定性和防火性能。本发明符合环保要求，所得涂层厚度为0.3～1.5mm，该涂层在1000℃下30min内不燃、无烟、不开裂脱落，不产生刺激性气味，具有良好的防火绝热作用。