柔性环氧膨胀型防火涂料及其制备方法_2

文档序号:9484652阅读:来源:国知局
、苄基二甲胺、三乙胺、N-二缩水甘油苯胺、N-二缩水甘油对甲苯胺、 N-乙基-N-缩水甘油苯胺、N-乙基-N缩水甘油邻甲苯胺、N、N_二乙基氨基环氧丙烷、双氛 胺、三甲基膦、三苯基膦及其衍生物、N-(2-羟基苯基)-Ν'Ν' -二甲基脲、N-(2-羟基-4-硝 基苯)-Ν'Ν' -二甲基脲、Ν-(2-羟基-5-硝基苯)-Ν'Ν' -二甲基脲。本发明中优先选用 含柔性分子链的固化促进剂,可适当增加涂层的柔韧性。
[0014] 催化剂是膨胀型防火涂料的重要成分之一,参与防火涂层的成碳过程,在环氧体 系的防火涂料中,催化剂有以下几个主要作用,脱去成膜度的分子链上的端羟基;使成膜物 中的未参与反应的环氧基开环并脱去羟基;使涂层中的成碳剂脱水成碳;部分含有阻燃作 用的催化剂可减少涂层燃烧时产生的烟雾和有毒气体;部分催化剂分解后具有催化、成碳、 发泡等多种功能。在催化剂的作用下,使防火涂层最终形成致密、均匀、具有一定强度和附 着力的膨胀碳层。可选的材料有:磷酸二氢铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、三聚磷酸 钾、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸盐及其衍生物、磺 酸盐及其衍生物。
[0015] 成碳剂在高温下形成膨胀碳层骨架结构,膨胀碳层内部致密、均匀、具有一定强度 和附着力。成碳剂分为化学成碳剂和物理成碳剂,化学成碳剂在高温下自身分解、或经催化 剂催化,形成膨胀碳层。因此,化学成碳剂在分解温度上要和催化剂相匹配。部分化学成碳 剂兼顾催化、发泡的功能。防火涂层体系中的成膜物也可经催化反应后参与成碳,因此成膜 物也属于成碳剂的一部分。物理成碳剂在高温下,无需化学反应,自身会膨胀生成具有海绵 状结构的膨胀碳层,目前常用的物理成碳剂主要为可膨胀石墨及修饰可膨胀石墨。物理成 碳剂和化学成碳剂配合使用,可增加膨胀碳层的致密度、均匀性、提高碳层强度。成碳剂的 种类有很多,如淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇、季戊四醇及衍生物、环氧树脂、改性环 氧树脂、可膨胀石墨、修饰可膨胀石墨等。本发明优选亲水性低、热稳定性高的季戊四醇及 衍生物为主成碳剂。如季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、膨胀石墨等。
[0016] 发泡剂在高温条件下分解释放出不燃性气体一卤化氢、氨类气体、氮气及其氧化 物、水蒸气。发泡剂具有以下几个作用,发泡剂具有一定的阻燃作用,分解时吸收燃烧时的 热量;生成的不燃性气体稀释燃烧产生的浓烟;气体还可以使膨胀碳层形成疏松的泡沫状 结构,内部非对流空气可降低膨胀碳层导热系数,增加防火性能;选用2~3种发泡剂相配 合,实现防火涂层梯次发泡,增加涂层防火性能。调整发泡剂的用量可调控涂层的膨胀高 度,但膨胀碳层不可过高,发泡过高会降低膨胀碳层强度,使碳层从基材脱落,失去防火性 能。某些发泡剂兼顾成碳、催化的功能。常用的发泡剂有:三聚氰胺、双氰胺、三聚氰胺的磷 酸盐、聚酰胺、聚脲、胍、甘氨酸、尿素、可膨胀石墨及修饰可膨胀石墨、磷酸二氢铵、聚磷酸 铵、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺。
[0017] 阻燃剂可分解吸热产生不燃气体,分解产生自由基,或具有其他阻燃原理。使用阻 燃剂可减少涂层自身的燃烧,降低防火涂层相应时间,协助防火涂层的成碳反应。所述的阻 燃剂包括有机阻燃剂和无机阻燃剂。所述的有机阻燃剂包括:磷酸酯及其衍生物、膦酸酯、 亚磷酸酯。磷酸酯阻燃剂包括:磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、磷 酸三异丙基苯酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、异丙基化磷酸三苯酯、亚磷酸三苯 酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三丁氧基乙酯、1,3,5-吡唑酮(PMP)、甲苯基二苯基磷酸酯。膦酸 酯包括:N-羟甲基丙酰胺类甲基膦酸酯、环中膦酸酯、N、N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基 膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯。所述的无机阻燃剂包括:氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、硼酸 锌、三氧化二锑、二氧化钛、氧化锌、氧化钼、八钼酸铵。氢氧化铝、氢氧化镁两者均为填料型 阻燃剂,无卤、无毒、抑烟,通过分解吸热,生成水蒸气,以稀释作用发挥阻燃效能。本发明采 用多种阻燃剂复配的方法,以发挥协同阻燃效应。优选磷酸酯、氢氧化铝、氢氧化镁为阻燃 剂。
[0018] 耐火纤维是环氧膨胀性防火涂料的一种重要原材料。耐火纤维可以增加防火涂层 的附着力、加快涂层固化速度、增加防火涂层的耐燃时间、增加膨胀碳层强度、调整膨胀碳 层发泡高度。使用耐火纤维可以显著的提高涂层的防火性能,提高膨胀碳层的耐火焰冲击 性能,使涂层能够在烃类火灾和爆炸中提供有效的防火保护。常用的耐火纤维包括:硅酸铝 纤维、矿渣棉、玻璃纤维、岩棉、各种耐火棉。
[0019] 颜填料可增加涂层的封闭性、涂层强度、耐介质性、耐老化性等。,本发明优选二氧 化钛、氧化锌、氧化铝、轻质碳酸钙、高岭土做填充、补强材料。
[0020] 本发明的助剂包括流平剂、分散剂、偶联剂、消泡剂、抑烟剂。火灾中一氧化碳和卤 化氢等有毒气体是造成死亡的第一原因。使用抑烟剂可有效降低有毒烟雾的发生量,常用 的抑烟剂有:氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、碳酸钙、钥酸锌、可膨胀石墨、三氧化二锑、钼酸 铵等。对本发明而言,优选三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁。
[0021] 本发明的膨胀型防火涂料制备方法:将A组分中各原料一起加入配料罐中,搅拌 均勾,用三辑研磨机研磨至合格细度(< 90μm)。B组分除耐火纤维外的各原料一起加入 配料罐中,搅拌均匀,用三辊研磨机研磨至合格细度90μm),加入耐火纤维,用高速搅 拌机分散均匀。
[0022] A、B组分混合使用,可以采用喷涂、刷涂、镘涂的方法进行施工。本发明制备的柔性 环氧膨胀型防火涂料,具有一定的柔韧性,特别适用于具有柔韧性或形变的基材、不定形基 材表面,如聚酯纤维(玻璃纤维),各类塑料,碳纤维复合材料,玻璃钢,聚氨酯泡沫、橡胶, 或轻金属表面的防火保护(如铝合金,钛合金)、储油罐、输油管道。具有优秀的附着力,当 基材发生形变时,防火涂层不会从基材脱落、分离。
[0023] 本发明制备的柔性环氧膨胀型防火涂料,具有优秀的耐水性、耐介质性、耐老化 性、耐盐雾性能,恶劣环境使用下不失去防火性能。适用于船舶、飞机、海洋环境(水面或水 下设施)、石化行业的具有烃类火潜在危险区域的防火保护,使基材免受纤维素火、烃类火、 爆炸,在20年内不影响防火效果,远高于传统的单组分膨胀型防火涂料。
【附图说明】
[0024] 图1为A组份制备流程图。
[0025] 图2为B组份制备流程图。
【具体实施方式】
[0026] 以下实施例用来进一步说明本发明
[0027] 实施例1
[0028] A组分 含量wtM 环氧树脂 40 三羟甲基丙烷三缩水甘油醚 t 聚丙烯酸酯橡胶 8: 磷酸三苯酯 % 聚磷酸铵 10 季戊四醇 1Q 三聚氰胺 5: 可膨胀石墨 2: 氢氧化镁 1 三氧化二锑 t 八钼酸铵 2 二甲苯 9: B组分 含量wt% 聚酰胺:树脂 3S 三乙胺 :2 六亚甲基二异氰酸酯 2:0 聚醚胺 1.0 二氧化钛 S 岩棉 1:0. 丁醇' 15
[0029] A、B两组分按2 :1的比例使用。
[0030]
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1