一种膨胀性防火涂料及其制备方法与流程

本发明涉及防火涂料，具体为一种膨胀性防火涂料及其制备方法。

背景技术：

1、防火涂料又被称为阻燃涂料，这类涂料可以涂刷在各类基材的表面，发生火灾时能够在一定时间内阻止基材燃烧，控制火势发展，目前市面上常用的防火涂料主要分为膨胀型和膨胀性涂料，膨胀型防火涂料产品采用有机树脂、发泡剂等制作而成，非膨胀型的产品采用的难燃或不燃的无机绝热材料制作而成。

2、膨胀型的产品在遇明火时会膨胀，利用其膨胀产生的多孔炭质层，隔绝空气和热量传递，从而达到防火隔热的效果，一般情况下，膨胀型产品耐火时间为1-2小时，但是目前的防火涂料在高温环境下，其耐久性相较于非膨胀性的防火涂料仍存在着一定的不足，尤其在防火耐久性方面，耐燃时间不够，以及膨胀炭层易被火焰穿透，因此，为了解决上述问题，本发明旨在提供一种膨胀性防火涂料及其制备方法，通过添加特殊胶质材料，以提高膨胀性防火涂料的实际应用效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种膨胀性防火涂料及其制备方法，解决了目前的防火涂料在高温环境下，其耐久性相较于非膨胀性的防火涂料仍存在着耐燃时间不足，膨胀炭层易被火焰穿透的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种膨胀性防火涂料，包括以下重量份的原料：有机树脂20～30份、颜料15～25份、发泡剂8～30份、成炭剂1～8份、纤维素醚15～25份、阻燃剂5～15份、减烟剂2～8份、辅助添加剂2～8份、溶剂1～5份、混合胶质15～30份、粘合剂6～7份和催化剂4～6份；

3、所述混合胶质由8～10份的超细二氧化硅、2～4份的氧化铝颗粒、3～5份的氧化镁、15～12份的去离子水、5～8份的乳化剂、6～8份的羟甲基纤维素和40～55份的硫酸镁饱和溶液组成。

4、优选的，所述混合胶质由以下的方法步骤制备而成：

5、步骤一、在反应釜中按重量份比例加入去离子水，加入乳化剂、超细二氧化硅、氧化铝颗粒和氧化镁，加热搅拌1～2h，降温至室温后得到混合物a；

6、步骤二、在混合物a中加入羟甲基纤维素，经过搅拌后得到混合物b；

7、步骤三、将步骤二得到的混合b加入硫酸镁饱和溶液中进行加热，并搅拌2～3h，经过过滤后得到混合胶质成品。

8、优选的，所述步骤一中，反应釜的加热温度控制在70～80℃，所述步骤三中，硫酸镁饱和溶液的加热温度控制在40～60℃。

9、优选的，所述辅助添加剂由石英粉、氧化铁粉和生物质电厂灰混合制成，所述辅助添加剂中，石英粉、氧化铁粉和生物质电厂灰的比例为(10-13)：(1-2)：(5-7)。

10、优选的，所述催化剂为聚磷酸铵钾、三聚磷酸钾、焦磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸酯中的其中一种或至少两种的组合物。

11、优选的，所述溶剂为乙醇、二甲苯、异丁醇、甲醇、甲苯、环己酮中的其中一种或至少两种的组合物。

12、优选的，所述阻燃剂由电石废渣、硼砂、渗透剂、表面活性剂和二甲基硅油混合制成。

13、优选的，所述渗透剂为聚氧乙烯醚化合物或琥珀酸烷基酯磺酸钠中的其中一种，所述表面活性剂为乙二醇、季戍四醇、叔十二烷基硫醇或山梨醇中的其中一种。

14、一种膨胀性防火涂料的制备方法，包括以下方法步骤：

15、s1、首先按重量份配比将发泡剂和成炭剂进行混合搅拌，搅拌完成后加热搅拌容器至70～80℃，再依次加入纤维素醚、阻燃剂、减烟剂和催化剂，搅拌完成后得到混合基料一；

16、s2、将原料中的有机树脂加入涂料拉缸中进行搅拌，在搅拌过程中缓慢加入混合胶质，之后依次加入辅助添加剂、溶剂、颜料进行分散处理；

17、s3、完成s2的分散操作后，向涂料拉缸内加入粘合剂搅拌一段时间，得到混合基料二；

18、s4、将混合基料二转移至入砂磨机中砂磨，砂磨完成后将混合物过筛，进行包装封存，得到膨胀性防火涂料成品。

19、优选的，所述s4步骤中，砂磨机的转速控制在2300～2800r/min，砂磨时间控制在1～2小时。

20、本发明提供了一种膨胀性防火涂料及其制备方法。具备以下有益效果：

21、1、本发明通过制备由石英粉、氧化铁粉和生物质电厂灰混合制成的辅助添加剂，并将其应用于膨胀型防火涂料的制备中，能够可显著提升防火涂料成品的耐火性能和阻燃性能，同时可以辅助减少阻燃剂的应用，容易获取，成本较低。

22、2、本发明通过在防火涂料的制备原料中添加由超细二氧化硅、氧化铝和氧化镁作为主要组分制备的混合胶质，利用上述组分耐高温、强度大、无毒的特性，能够在高温环境长时间保持防火涂料的原有性能，使得防火涂料成品具有较好的耐火性、耐久性及环保性。

技术特征：

1.一种膨胀性防火涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：有机树脂20～30份、颜料15～25份、发泡剂8～30份、成炭剂1～8份、纤维素醚15～25份、阻燃剂5～15份、减烟剂2～8份、辅助添加剂2～8份、溶剂1～5份、混合胶质15～30份、粘合剂6～7份和催化剂4～6份；

2.根据权利要求1所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述混合胶质由以下的方法步骤制备而成：

3.根据权利要求2所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述步骤一中，反应釜的加热温度控制在70～80℃，所述步骤三中，硫酸镁饱和溶液的加热温度控制在40～60℃。

4.根据权利要求1所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述辅助添加剂由石英粉、氧化铁粉和生物质电厂灰混合制成，所述辅助添加剂中，石英粉、氧化铁粉和生物质电厂灰的比例为(10-13)：(1-2)：(5-7)。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述催化剂为聚磷酸铵钾、三聚磷酸钾、焦磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸酯中的其中一种或至少两种的组合物。

6.根据权利要求1所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述溶剂为乙醇、二甲苯、异丁醇、甲醇、甲苯、环己酮中的其中一种或至少两种的组合物。

7.根据权利要求1所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂由电石废渣、硼砂、渗透剂、表面活性剂和二甲基硅油混合制成。

8.根据权利要求7所述的一种膨胀性防火涂料，其特征在于，所述渗透剂为聚氧乙烯醚化合物或琥珀酸烷基酯磺酸钠中的其中一种，所述表面活性剂为乙二醇、季戍四醇、叔十二烷基硫醇或山梨醇中的其中一种。

9.一种膨胀性防火涂料的制备方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的一种膨胀性防火涂料，包括以下方法步骤：

10.根据权利要求9所述的一种膨胀性防火涂料的制备方法，其特征在于，所述s4步骤中，砂磨机的转速控制在2300～2800r/min，砂磨时间控制在1～2小时。

技术总结
本发明涉及防火涂料技术领域，公开了一种膨胀性防火涂料，包括以下重量份的原料：有机树脂20～30份、颜料15～25份、发泡剂8～30份、成炭剂1～8份、纤维素醚15～25份、阻燃剂10～15份、减烟剂2～8份、辅助添加剂2～8份、溶剂1～5份、混合胶质15～30份、粘合剂6～7份和催化剂4～6份；所述混合胶质由8～10份的超细二氧化硅、2～4份的氧化铝颗粒、3～5份的氧化镁、10～12份的去离子水、5～8份的乳化剂、6～8份的羟甲基纤维素和40～55份的硫酸镁饱和溶液组成。通过在防火涂料制备原料中添加由超细二氧化硅、氧化铝和氧化镁制备的混合胶质，使得防火涂料在高温环境下长时间保持原有性能，具有良好的耐火性、耐久性及环保性。

技术研发人员：雷君
受保护的技术使用者：湖北奥斯鸣环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15