一种水基防火弹性涂料的制作方法

1.本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水基防火弹性涂料。


背景技术：

2.因为物质的固有性质，木质器物、塑料、橡胶等因为易于成型、触感优异，在建筑、家具领域中大量应用，但其地位十分尴尬，因为作为易燃材料，又有极大的火灾隐患。当前纵观国内整个涂料市场，涂料品种较多，但多以具备保护、装饰功能为主，防护性涂料大多是仅具有耐水性、耐碱性、耐沾污等性能，专门的防火类涂料也仅具备较简单的阻燃性能，而且大多数均为有机基涂料，含有对人体有害的成份；少量水基涂料存在易开裂、结合力低的缺陷；极少数性能优良的防火弹性涂料大多应用于高档家具，其原材料获取困难、成本高昂，本身不耐磨损，适用范围很局限。
3.经检索，中国专利授权号为cn100347252c的专利，公开了采用分散的高硬度无机物氮化硼提升涂料耐磨性的方法，但氮化硼成本高于大多数金属氧化物，且该发明所描述的涂料不具备自润滑性能，影响实际使用效果；另外，该发明其它的材料组分主要为丙烯酸类树脂或硅酮树脂等有机物，均不耐高温。
4.经检索，中国专利授权号为cn101906347a的专利，公开了采用石墨及金属氧化物作为提升耐磨或减摩性能的方法，但其未将金属氧化物及自润滑物质与基体良好结合，仅能应用于对结合力要求不高的耐磨表面；另外，该发明采用的分散剂均为不耐高温的有机物，且在高温下会挥发出甲醛等有毒有害物质，影响环保及人们的身体健康。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水基防火弹性涂料。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种水基防火弹性涂料，包括乳液、水溶剂和固形物物质，所述水溶剂和固形物按照水溶剂：乳液：固形物质量比为(1.0～1.2)：1：1混合而成，所述水溶剂由硅酸钠、水和水溶性碱组成，所述乳液由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、去离子水和引发剂组成，所述固形物由金属氧化物、石墨和粘土组成，其制作过程包含以下步骤：
8.s1:将粉末状金属氧化物和石墨混合搅拌均匀；
9.s2:加入粘土，再次搅拌均匀；
10.s3:将前述得到的固形物加入水溶剂中，在70～80℃的温度下搅拌均匀；
11.s4:将上述液体装入具有搅拌装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中加入乳液并搅拌均匀。
12.作为本发明再进一步的方案：所述水溶剂按质量百分比为硅酸钠20％～35％，水50％～70％，水溶性碱10％～15％。
13.作为本发明再进一步的方案：所述乳液包含苯乙烯20％～35％，甲基丙烯酸甲酯
10％～35％、去离子水40％～60％、引发剂0
‑
10％。
14.作为本发明再进一步的方案：所述固形物按质量百分比为金属氧化物40％～50％、石墨40～45％、粘土5％～15％组成，所述石墨的细度在200目以上，所述粘土的细度在200目以上。
15.作为本发明再进一步的方案：所述水溶性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
16.作为本发明再进一步的方案：所述引发剂为双氧水和硫酸铁。
17.作为本发明再进一步的方案：所述金属氧化物为三氧化二铝。
18.作为本发明再进一步的方案：所述石墨为土状石墨。
19.作为本发明再进一步的方案：所述固形物组分中还添加有增粘剂，所述增粘剂优选为羟丙基硅油，其与固形物总质量比为3％～6％。
20.与现有技术比较，由于采用了上述方案，具有以下有益效果：
21.1.本发明的主原材料为工业中常见物质，来源广泛，易于制备，生产成本低；含有的粘土可以将金属氧化物和石墨良好地结合，同时增加涂料的结合力与普适性，添加的增粘剂可以进一步提升涂料的结合力；
22.2.本发明的主要成份为无机物，环保、卫生且耐高温，在高温下不会生成有害人体的物质，避免传统涂料中的有机物在高温下产生有毒物质危害人体健康，本发明具有良好的安全性；
23.本发明采用水基溶剂，一方面环保，另一方面普适性强，可适用于大多数材料表面；固形物中金属氧化物具有良好的耐磨性和抗氧化性，另加有石墨进行自润滑，以此使得本发明的涂料的耐磨性和减摩性得以提升；同时乳液可使涂料断裂伸长率得以提高，耐水性较好，硬度可以达到h级，附着力较好。
附图说明
24.图1为本发明提出的一种水基防火弹性涂料的制备流程的示意图。
具体实施方式
25.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
26.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
27.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
28.实施例1
29.一种水基防火弹性涂料，该涂料由水溶剂、乳液和固形物按照水溶剂：固形物质量
比为1.2：1：1混合而成；所述水溶剂按质量百分比为硅酸钠20％，水70％，水溶性氢氧化钾10％；所述乳液包含苯乙烯20％，甲基丙烯酸甲酯20％、去离子水50％、引发剂10％；所述固形物按质量百分比为三氧化二铝50％、土状石墨40％、粘土10％组成；所述土状石墨的细度选用200目，所述粘土的细度选用200目。
30.其生产步骤为：
31.a.先将粉末状金属氧化物和石墨混合搅拌均匀；
32.b.再加入粘土，再次搅拌均匀；
33.c.将前述得到的固形物加入水溶剂中，70～80℃的温度下搅拌均匀；
34.d.将上述液体在装入具有搅拌装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中加入乳液充分搅拌，即可获得所述水基防火弹性涂料。
35.其中，水溶性碱为氢氧化钠或氢氧化钾，引发剂为双氧水和硫酸铁，金属氧化物为三氧化二铝，三氧化化二铝的表面为一层致密的金属氧化膜，具有良好的耐高温性能和抗氧化性，石墨为土状石墨，上述材料为工业中常见物质，易于制备获取，上述物质均为无机物，环保、卫生，在高温下不会生成有害人体的物质，具有良好的安全性，添加的石墨可以实现自润滑效果。
36.为了使涂料效果更好，可额外加配固形物总质量6％的羟丙基硅油，在b步骤中与粘土一起加入搅拌。
37.实施例2
38.一种水基防火弹性涂料，该涂料由水溶剂、乳液和固形物按照水溶剂：固形物质量比为1：1：1混合而成；所述水溶剂按质量百分比为硅酸钠35％，水50％，水溶性氢氧化钾15％；所述乳液包含苯乙烯30％，甲基丙烯酸甲酯10％、去离子水45％、引发剂5％，所述固形物按质量百分比为三氧化二铝40％、土状石墨45％、粘土15％组成；所述土状石墨的细度选用400目，所述粘土的细度选用400目。
39.生产步骤为：
40.a.将粉末状金属氧化物和石墨混合搅拌均匀；
41.b.再加入粘土，再次搅拌均匀；
42.c.将前述得到的固形物加入水溶剂中，在70～80℃的温度下搅拌均匀；
43.d.将上述液体装入具有搅拌装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中再加入乳液并搅拌均匀，即可获得所述水基防火弹性涂料。
44.为了使涂料效果更好，可额外加配固形物总质量4％的羟丙基硅油，在b步骤中与粘土一起加入搅拌。
45.其中，水溶性碱为氢氧化钠或氢氧化钾，引发剂为双氧水和硫酸铁，金属氧化物为三氧化二铝，三氧化化二铝的表面为一层致密的金属氧化膜，具有良好的耐高温性能和抗氧化性，石墨为土状石墨，上述材料为工业中常见物质，易于制备获取，上述物质均为无机物，环保、卫生，在高温下不会生成有害人体的物质，具有良好的安全性，添加的石墨可以实现自润滑效果。
46.实施例3：
47.一种水基防火弹性涂料，该涂料由水溶剂和固形物按照水溶剂：固形物质量比为1.1：1混合而成；所述水溶剂按质量百分比为硅酸钠30％，水60％，水溶性氢氧化钾10％；所
述乳液包含苯乙烯25％，甲基丙烯酸甲酯15％、去离子水52％、引发剂8％；所述固形物按质量百分比为三氧化二铝45％、土状石墨40％、粘土15％组成；所述土状石墨的细度选用400目，所述粘土的细度选用400目。
48.生产步骤为：
49.a.先将粉末状金属氧化物和石墨混合搅拌均匀；
50.b.再加入粘土，再次搅拌均匀；
51.c.将前述得到的固形物加入水溶剂中，70～80℃的温度下搅拌均匀；
52.d.将上述液体在装入具有搅拌装置、氮气保护装置及加料装置的反应釜中加入乳液充分搅拌，即可获得所述水基防火弹性涂料。
53.为了使涂料效果更好，可额外加配固形物总质量3％的羟丙基硅油，在b步骤中与粘土一起加入搅拌。
54.其中，水溶性碱为氢氧化钠或氢氧化钾，引发剂为双氧水和硫酸铁，金属氧化物为三氧化二铝，三氧化化二铝的表面为一层致密的金属氧化膜，具有良好的耐高温性能和抗氧化性，石墨为土状石墨，上述材料为工业中常见物质，易于制备获取，上述物质均为无机物，环保、卫生，在高温下不会生成有害人体的物质，具有良好的安全性，添加的石墨可以实现自润滑效果。
55.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。