一种石墨烯防火涂料及制备方法与使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防火涂料，具体涉及一种石墨烯防火涂料及制备方法与使用方 法。
【背景技术】
[0002] 防火涂料属于一种特种功能涂料。防火涂料被涂覆于基材表面，当火灾发生时其 能阻止火焰的传播，控制火势的发展，对内部结构起到有效的保护作用。防火涂料已经被广 泛应用于公共建筑、车辆、飞机、舰船、古建筑及文物保护等方面。防火涂料按涂层受热后的 状态通常分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。膨胀型防火涂料受热后膨胀发泡，形 成碳质泡沫隔热层，封闭被保护的物体，延迟热量向基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温 度升高造成的强度下降。目前使用的防火涂料由于本身组分、基体性能等原因，存在高温时 容易发生开裂，膨胀程度小、热量向基材的传递速率较快等问题，而失去对内部结构的有效 保护，严重影响防火涂料的防火性能。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种膨胀倍率高、向基材导热速度慢的 的石墨烯防火涂料及制备方法与使用方法。
[0004] 本发明所采用的技术方案如下：一种石墨烯防火涂料及制备方法与使用方法，该 石墨烯防火涂料的组分及含量为：石墨烯0. 01份-5份，松香水2份-8份，丙烯酸树脂18 份-36份，多聚磷酸铵9份-20份，三聚氰胺4份-8份，季戊四醇8份-18份，纳米氧化镁 粉体1份-3份，溶剂10份-50份。
[0005] 一种石墨烯防火涂料的制备方法，该方法包括以下步骤： (a) 将石墨烯（0. 01份-5份)添加至松香水（2份-8份)中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂（18份-36份)，多聚磷酸铵（9份-20份)，三聚氰胺（4份-8份)，季 戊四醇（8份-18份）和纳米氧化镁粉体（1份-3份）混合搅拌均匀得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d) 将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂（10份-50份)，再用高速剪切机在1000-1500 转/分钟的速度下搅拌20-30分钟，静止消泡，得到防火涂料。
[0006] 一种石墨烯防火涂料使用方法，所述防火涂料利用刷涂或滚涂或有气喷涂或无气 喷涂方式涂覆到马口铁片的表面，涂膜厚度为1900-2500ym，涂覆后，在室温20-25°C晾置 24h〇
[0007] 本发明提供的技术方案带来的有益效果是：石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的 二维片层结构的新材料，具有优异的导电性能和较高径厚比以及较薄的片层结构，将石墨 烯均匀地分散到防火涂料中，可以改善涂层的强度与韧性，防止高温开裂，提高涂料受火膨 胀后炭化层的致密度，进而提高涂料的防火性能。
[0008] 采用石墨烯作为该防火涂料的重要组成部分，利用石墨烯优异的强度和片状结构 特性，大大提高了本发明防火涂料的强度和附着力，通过增加膨胀倍率，降低传热速度，减 少火焰对基体的损害，提高防火效果。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质 性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【具体实施方式】
[0009]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一 步地详细描述。
[0010] 实施例1 : 本实施例中，各原料的组分含量为：石墨烯0. 01份，松香水2份，丙烯酸树脂18份，多 聚磷酸铵9份，三聚氰胺4份，季戊四醇8份，纳米氧化镁粉体1份，溶剂10份。
[0011] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的制备步骤如下： (a) 将石墨烯添加至松香水中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂，多聚磷酸铵，三聚氰胺，季戊四醇和纳米氧化镁粉体混合搅拌均匀 得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d) 将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂，再用高速剪切机在1000转/分钟的速度下 搅拌20分钟，静止消泡，得到防火涂料。
[0012] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的使用方法如下：防火涂料利用刷涂方式涂覆 到马口铁片的表面，涂膜厚度为1900ym，涂覆后，在室温20°C晾置24h。
[0013] 实施例2: 本实施例中，各原料的组分含量为：石墨烯〇. 04份，松香水4份，丙烯酸树脂20份，多 聚磷酸铵12份，三聚氰胺5份，季戊四醇10份，纳米氧化镁粉体1份，溶剂15份。
[0014]本发明提供的一种石墨烯防火涂料的制备步骤如下： (a) 将石墨烯添加至松香水中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂，多聚磷酸铵，三聚氰胺，季戊四醇和纳米氧化镁粉体混合搅拌均匀 得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d) 将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂，再用高速剪切机在1000转/分钟的速度下 搅拌24分钟，静止消泡，得到防火涂料。
[0015]本发明提供的一种石墨烯防火涂料的使用方法如下：防火涂料利用滚涂方式涂覆 到马口铁片的表面，涂膜厚度为2000ym，涂覆后，在室温21°C晾置24h。
[0016] 实施例3: 本实施例中，各原料的组分含量为：石墨烯〇. 5份，松香水5份，丙烯酸树脂25份，多聚 磷酸铵15份，三聚氰胺6份，季戊四醇12份，纳米氧化镁粉体2份，溶剂30份。
[0017]本发明提供的一种石墨烯防火涂料的制备步骤如下： (a) 将石墨烯添加至松香水中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂，多聚磷酸铵，三聚氰胺，季戊四醇和纳米氧化镁粉体混合搅拌均匀 得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d)将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂，再用高速剪切机在1200转/分钟的速度下 搅拌25分钟，静止消泡，得到防火涂料。
[0018] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的使用方法如下：防火涂料利用有气喷涂方式 涂覆到马口铁片的表面，涂膜厚度为2100ym，涂覆后，在室温22°C晾置24h。
[0019] 实施例4: 本实施例中，各原料的组分含量为：石墨烯1份，松香水8份，丙烯酸树脂30份，多聚磷 酸铵18份，三聚氰胺8份，季戊四醇15份，纳米氧化镁粉体2份，溶剂40份。
[0020] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的制备步骤如下： (a) 将石墨烯添加至松香水中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂，多聚磷酸铵，三聚氰胺，季戊四醇和纳米氧化镁粉体混合搅拌均匀 得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d) 将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂，再用高速剪切机在1400转/分钟的速度下 搅拌28分钟，静止消泡，得到防火涂料。
[0021] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的使用方法如下：防火涂料利用无气喷涂方式 涂覆到马口铁片的表面，涂膜厚度为2300ym，涂覆后，在室温23°C晾置24h。
[0022] 实施例5 : 本实施例中，各原料的组分含量为：石墨烯5份，松香水8份，丙烯酸树脂36份，多聚磷 酸铵20份，三聚氰胺8份，季戊四醇18份，纳米氧化镁粉体3份，溶剂50份。
[0023] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的制备步骤如下： (a) 将石墨烯添加至松香水中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂，多聚磷酸铵，三聚氰胺，季戊四醇和纳米氧化镁粉体混合搅拌均匀 得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d) 将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂，再用高速剪切机在1500转/分钟的速度下 搅拌30分钟，静止消泡，得到防火涂料。
[0024] 本发明提供的一种石墨烯防火涂料的使用方法如下：防火涂料利用有气喷涂方式 涂覆到马口铁片的表面，涂膜厚度为2500ym，涂覆后，在室温25°C晾置24h。
[0025] 实施例6 : 本实施例对实施例1-5中涂刷到马口铁片表面的防火涂料进行防火性能检测。
[0026] 将上述实施例1-5的石墨烯防火涂料的防护性能按照CECS24 :90进行测试，具体 结果如表1: 表1
【主权项】
1. 一种石墨稀防火涂料及制备方法与使用方法，其特征在于：该石墨稀防火涂料的组 分及含量为：石墨烯0.Ol份-5份，松香水2份-8份，丙烯酸树脂18份-36份，多聚磷酸铵 9份-20份，三聚氰胺4份-8份，季戊四醇8份-18份，纳米氧化镁粉体1份-3份，溶剂10 份-50份。
2. 如权利要求1所述的一种石墨烯防火涂料的制备方法，其特征在于：该方法包括以 下步骤： (a) 将石墨烯（0. 01份-5份)添加至松香水（2份-8份)中，搅拌均匀得到石墨烯浆料； (b) 将丙烯酸树脂（18份-36份)，多聚磷酸铵（9份-20份)，三聚氰胺（4份-8份)，季 戊四醇（8份-18份）和纳米氧化镁粉体（1份-3份）混合搅拌均匀得到涂料； (c) 将步骤（b)的涂料与步骤（a)得到的石墨烯浆料混合并搅拌，得到混合料； (d) 将步骤（c)得到的混合料中加入溶剂（10份-50份)，再用高速剪切机在1000-1500 转/分钟的速度下搅拌20-30分钟，静止消泡，得到防火涂料。
3. 如权利要求1所述的一种石墨烯防火涂料使用方法，其特征在于：所述防火涂 料利用刷涂或滚涂或有气喷涂或无气喷涂方式涂覆到马口铁片的表面，涂膜厚度为 1900-2500ym，涂覆后，在室温20-25°C晾置24h。
【专利摘要】本发明涉及一种防火涂料，具体涉及一种石墨烯防火涂料及制备方法与使用方法。该石墨烯防火涂料的组分及含量为：石墨烯0.01份-5份，松香水2份-8份，丙烯酸树脂18份-36份，多聚磷酸铵9份-20份，三聚氰胺4份-8份，季戊四醇8份-18份，纳米氧化镁粉体1份-3份，溶剂10份-50份。采用石墨烯作为该防火涂料的重要组成部分，利用石墨烯优异的强度和片状结构特性，大大提高了本发明防火涂料的强度和附着力，通过增加膨胀倍率，降低传热速度，减少火焰对基体的损害，提高防火效果。
【IPC分类】C09D7-12, C09D5-18, C09D5-24, C09D133-00
【公开号】CN104693928
【申请号】CN201510090348
【发明人】刘源, 孙明娟
【申请人】济宁利特纳米技术有限责任公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月28日