一种新型多用途防火涂料及其制备方法与流程

1.本发明属防火涂料技术领域，具体涉及一种新型多用途防火涂料及其制备方法。


背景技术：

2.在如今社会高速发展的情况下，人们越来越重视消防安全，而目前消防防火材料缺始终无法满足人们的需求。已有的防火涂料普遍存在着配方繁杂，造价较高、防火效果差、用途单一等问题。
3.因此，开发一种新型多用途防火涂料对于社会发展、百姓以及从业人员而言具有极其重大的意义。故而本发明该涂料以改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅材料为涂料的主要基质，综合材料性能，提供良好的粘附和防火性能。合理搭配消泡剂、增稠剂和触变剂，减少涂层表面机械作用力并加速涂层热传递以减小涂层结构与片晶尺寸之差。加入基础颜料，通过单种或者多种调和使用可以研制出多种颜色的涂料，适用更多用途。本发明通过添加固化交联剂及阻燃剂，有助于涂料在固相复盖层上成型，将燃烧表面的空气隔离，防止火焰持续燃烧，可起到消烟灭弧作用，提高了产品的防火性能，使得产品耐高温。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的是提供一种新型多用途防火涂料。
5.本发明的再一目的是提供一种新型多用途防火涂料的制备方法。
6.本发明解决上述技术问题的方案如下：
7.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液50-60份、酚基丙烷环氧树脂20-40份、feve氟碳树脂20-30份、纤维素醚30-40份、聚氨酯凝胶25-40份、膨胀蛭石15-20份、氯化石蜡15-20份、纳米氧化硅40-50份、消泡剂5-8份、阻燃剂15-25份、增稠剂10-15份、颜料1-3份、固化交联剂8-13份、触变剂3-5份。
8.优选地，改性丙烯酸酯树脂乳液50-55份、酚基丙烷环氧树脂25-30份、feve氟碳树脂25-30份、纤维素醚33-35份、聚氨酯凝胶25-30份、膨胀蛭石18-20份、氯化石蜡15-18份、纳米氧化硅40-45份、消泡剂5-6份、阻燃剂15-19份、增稠剂10-12份、颜料1-3份、固化交联剂8-9份、触变剂3-5份。
9.优选地，改性丙烯酸酯树脂乳液53份、酚基丙烷环氧树脂28份、feve氟碳树脂25份、纤维素醚33份、聚氨酯凝胶28份、膨胀蛭石18份、氯化石蜡15份、纳米氧化硅43份、消泡剂6份、阻燃剂19份、增稠剂12份、颜料3份、固化交联剂9份、触变剂5份。
10.一种新型多用途防火涂料的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)主体制备：按照配方称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，800～900转/分的高速分散20～30分钟；
12.(2)主体过滤：将主体经200-300目过筛；
13.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方中相应重量份的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂，再进行800～900r/min的高速分散30～40分钟。
14.优选地，所述消泡剂为棕榈酸、月桂酸、双烷基磷酸酯和氰脲酰氯三聚氰胺中的一种或者多种混合，更优选为棕榈酸。
15.优选地，所述阻燃剂为磷酸三丁酯、氢氧化镁和三氧化二锑中的一种或者多种混合，更优选为磷酸三丁酯。
16.优选地，所述增稠剂为聚氧乙烯、聚丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠中的一种或者多种混合，更优选为聚氧乙烯。
17.优选地，所述颜料为颜料蓝、颜料红和颜料黄中的一种或者多种混合。
18.优选地，固化交联剂为三聚氰胺、二异氰酸酯和二乙烯基苯中的一种或者多种混合，更优选为三聚氰胺。
19.优选地，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡和二氧化硅中的一种或者多种混合，更优选为氢化蓖麻油。
20.优选地，改性丙烯酸酯树脂乳液参照发明专利cn1010589b制备方法制备所得。
21.与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：
22.1、本发明涂料配方简单，以改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅材料为涂料的主要基质，综合材料性能，提供良好的粘附和防火性能。
23.2、本发明通过添加固化交联剂及阻燃剂，有助于涂料在固相复盖层上成型，将燃烧表面的空气隔离，防止火焰持续燃烧，可起到消烟灭火作用，提高了产品的防火性能，使得产品耐高温，-20.0-100℃未见闪火现象。
24.3、防火涂料制备方法简单，通过合理搭配消泡剂、增稠剂和触变剂，减少涂层表面机械作用力并加速涂层热传递以减小涂层结构与片晶尺寸之差。加入基础颜料，通过单种或者多种调和使用可以研制出多种颜色的涂料，适用更多用途。
25.4、本产品适合于各种汽车、铁路车辆、桥梁管道和集装箱等钢架结构表面底漆和中间漆、玻璃和陶瓷制品装饰表面涂抹填平与修饰等，适用范围广，并且具有防火性能。
26.5、本发明的防火涂料的耐热性、耐水性、耐冲性、耐温变性、附着力、柔韧性、耐盐雾、干燥性等方面性能突出，优于普通人工合成树脂水性涂料。
27.所以本发明提供的研发方法，利用多种涂料基质，消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂和触变剂合理搭配使得本发明产品具有良好的防火并适用于多用途性能。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
29.改性丙烯酸酯树脂乳液：参照发明专利cn1010589b制备方法制备所得；
30.酚基丙烷环氧树脂购自于济南蓝爵商贸有限公司；
31.feve氟碳树脂购自于南京百慕达生物科技有限公司。
32.实施例1
33.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液53份、酚基丙烷环氧树脂28份、feve氟碳树脂25份、纤维素醚33份、聚氨酯凝胶28份、膨胀蛭石18份、氯化石蜡15份、纳米氧化硅43份、消泡剂棕榈酸6份、阻燃剂磷酸三丁酯19份、增稠剂聚氧乙烯12份、颜料红3份、固化交联剂三聚氰胺9份、触变剂氢化蓖麻油5份。
34.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
35.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散，20分钟。
36.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
37.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散30分钟。
38.实施例2
39.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液60份、酚基丙烷环氧树脂20份、feve氟碳树脂20份、纤维素醚31份、聚氨酯凝胶25份、膨胀蛭石20份、氯化石蜡20份、纳米氧化硅41份、消泡剂棕榈酸5份、阻燃剂磷酸三丁酯15份、增稠剂聚氧乙烯10份、颜料黄3份、固化交联剂三聚氰胺8份、触变剂氢化蓖麻油5份。
40.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
41.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
42.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
43.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
44.实施例3
45.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液58份、酚基丙烷环氧树脂23份、feve氟碳树脂22份、纤维素醚32份、聚氨酯凝胶27份、膨胀蛭石19份、氯化石蜡19份、纳米氧化硅42份、消泡剂棕榈酸5份、阻燃剂磷酸三丁酯17份、增稠剂聚氧乙烯11份、颜料蓝3份、固化交联剂三聚氰胺8份、触变剂氢化蓖麻油5份。
46.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
47.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
48.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
49.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
50.实施例4
51.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液57份、酚基丙烷环氧树脂25份、feve氟碳树脂24份、纤维素醚33份、聚氨酯凝胶28份、膨胀蛭石18份、氯化石蜡18份、纳米氧化硅43份、消泡剂棕榈酸6份、阻燃剂磷酸三丁酯20份、增稠剂聚氧乙烯11份、颜料红1份，颜料蓝1份、固化交联剂三聚氰胺9份、触变剂氢化蓖麻油4份。
52.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
53.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
54.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
55.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散，30分钟。
56.实施例5
57.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液56份、酚基丙烷环氧树脂30份、feve氟碳树脂26份、纤维素醚34份、聚氨酯凝胶9份、膨胀蛭石18份、氯化石蜡17份、纳米氧化硅44份、消泡剂棕榈酸6份、阻燃剂磷酸三丁酯21份、增稠剂聚氧乙烯12份、颜料红1份，颜料黄1份、固化交联剂三聚氰胺9份、触变剂氢化蓖麻油4份。
58.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
59.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
60.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
61.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
62.实施例6
63.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液54份、酚基丙烷环氧树脂33份、feve氟碳树脂27份、纤维素醚36份、聚氨酯凝胶33份、膨胀蛭石17份、氯化石蜡18份、纳米氧化硅45份、消泡剂棕榈酸7份、阻燃剂磷酸三丁酯22份、增稠剂聚氧乙烯12份、颜料黄1份、颜料蓝1份、固化交联剂三聚氰胺8-13份、触变剂氢化蓖麻油4份。
64.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
65.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷
环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
66.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
67.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
68.实施例7
69.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液530份、酚基丙烷环氧树脂35份、feve氟碳树脂28份、纤维素醚37份、聚氨酯凝胶35份、膨胀蛭石17份、氯化石蜡17份、纳米氧化硅47份、消泡剂棕榈酸7份、阻燃剂磷酸三丁酯23份、增稠剂聚氧乙烯13份、颜料蓝1份、固化交联剂三聚氰胺10份、触变剂氢化蓖麻油3份。
70.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
71.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
72.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
73.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
74.实施例8
75.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液52份、酚基丙烷环氧树脂38份、feve氟碳树脂29份、纤维素醚38份、聚氨酯凝胶38份、膨胀蛭石16份、氯化石蜡16份、纳米氧化硅49份、消泡剂棕榈酸8份、阻燃剂磷酸三丁酯24份、增稠剂聚氧乙烯14份、颜料红1份、固化交联剂三聚氰胺11份、触变剂氢化蓖麻油3份。
76.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
77.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
78.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
79.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
80.实施例9
81.一种新型多用途防火涂料，包括以下重量份数的材料：改性丙烯酸酯树脂乳液50份、酚基丙烷环氧树脂40份、feve氟碳树脂30份、纤维素醚40份、聚氨酯凝胶40份、膨胀蛭石15份、氯化石蜡15份、纳米氧化硅50份、消泡剂棕榈酸8份、阻燃剂磷酸三丁酯25份、增稠剂
聚氧乙烯15份、颜料黄1份、固化交联剂三聚氰胺13份、触变剂氢化蓖麻油3份。
82.一种新型多用途防火涂料及其制备方法，包括以下步骤：
83.(1)主体制备：按照配方要求称取相应重量份的改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅加入制备桶中，进行800～900转/分的高速分散,20分钟。
84.(2)主体过滤：因水性涂料生产时，少量填料还未分散，或因破乳化而成粒，或因涂料含有杂质，本品经200目筛子过滤。
85.(3)助剂添加：在3-400r/min转速下进行分散，依次加入配方要求相应重量份中的消泡剂、阻燃剂、增稠剂、颜料、固化交联剂、触变剂。再进行800～900转/分的高速分散,30分钟。
86.相关实验表征数据：
87.为考察本发明一种新型多用途防火涂料的性能，将实施例1到9中所制得的新型多用途防火涂料与普通涂料用于汽车、铁路车辆、桥梁管道和集装箱等钢架结构表面底漆和中间漆进行对照试验。所制得样品与普通人工合成树脂水性涂料(不耐高温)进行对照试验。结果如下：
88.表1实施例1～9的性能测试数据
[0089][0090][0091]
表2实施例1～9的性能测试数据
[0092][0093]
表3实施例1～9的性能测试数据
[0094][0095]
为考察本发明一种新型多用途防火涂料的性能，将实施例1到9中所制得的一种新型多用途防火涂料用于玻璃和陶瓷制品装饰用水性涂料；所制得样品与普通人工合成树脂水性涂料用于玻璃和陶瓷制品装饰用水性涂料(表格中的普通涂料)进行对照试验。结果如下：
[0096]
表4实施例1～9的性能测试数据
[0097][0098]
表5实施例1～9的性能测试数据
[0099][0100]
通过上述数据可以看出，本发明技术效果主要体现在以下方面：制备的新型多用途防火涂料的各项性能指标满足了各种汽车、铁路车辆、桥梁管道和集装箱等钢架结构表面底漆和中间漆、玻璃和陶瓷制品装饰用技术指标要求。该涂料以改性丙烯酸酯树脂乳液、酚基丙烷环氧树脂、feve氟碳树脂、纤维素醚、聚氨酯凝胶、膨胀蛭石、氯化石蜡和纳米氧化硅材料为涂料的主要基质，综合材料性能，提供良好的粘附和防火性能。合理搭配消泡剂、增稠剂和触变剂，减少涂层表面机械作用力并加速涂层热传递以减小涂层结构与片晶尺寸之差。加入基础颜料，通过单种或者多种调和使用可以研制出多种颜色的涂料，适用更多用途。本发明通过添加固化交联剂及阻燃剂，有助于涂料在固相复盖层上成型，将燃烧表面的空气隔离，防止火焰持续燃烧，可起到消烟灭火作用，提高了产品的防火性能，使得产品耐高温。
[0101]
当配比为改性丙烯酸酯树脂乳液53份、酚基丙烷环氧树脂28份、feve氟碳树脂25份、纤维素醚33份、聚氨酯凝胶28份、膨胀蛭石18份、氯化石蜡15份、纳米氧化硅43份、消泡剂6份、阻燃剂19份、增稠剂12份、颜料3份、固化交联剂9份、触变剂5份，本发明所研发的新型多功能防火涂料达到最佳的涂抹填充性能。
[0102]
本产品适合于各种汽车、铁路车辆、桥梁管道和集装箱等钢架结构表面底漆和中间漆、玻璃和陶瓷制品装饰表面涂抹填平与修饰等，并且具有防火性能。
[0103]
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。