CN104403451B - 一种环保型防火地板涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型防火地板涂料，其包括以下主要成分：丙烯酸乳液、润湿剂、表面活性剂、填料、蛭石粉、去离子水、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉和色浆，通过各组分以及各组分特定配比的组合，相比市场上的原有产品，具有更好地耐火性能和环保性能，同时通过对涂料制备过程的控制，保证了涂料的使用性能。

Description

一种环保型防火地板涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料的制造方法，属于建筑材料领域，尤其涉及一种环保型防火地板涂料及其制备方法。
背景技术
在装修行业中，木地板的防火一直是消费者关心的内容。目前市场上的防火涂料一般分为膨胀型和非膨胀型两类，非膨胀型防火涂料是通过添加阻燃剂的方式达到防火的效果，要想达到好的防火效果必须涂的很厚，并添加大量含有卤素、氮、磷等阻燃剂，产生大量的有毒气体；膨胀型防火涂料就是涂膜受热膨胀形成蜂窝状碳化层，使火焰热量受隔离而减少或减缓对底材的传递，同时在高温时涂料分解出不然气体，隔绝并稀释空气，另外涂层在防火时发生的一系列物理和化学反应吸收了大量的热量从而起到阻燃和延缓火焰扩散、蔓延，为人们提供了灭火的时间，但是膨胀型防火涂料主要以高VOC的溶剂型涂料为主，已经无法满足市场低VOC的需求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环保型防火地板涂料，同时还提供了该涂料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种环保型防火地板涂料，包括以下重量百分比的组分，
所述的丙烯酸乳液为固含量为55-60％的丙烯酸乳液，如使用的固含量偏低，可以适当调节去离子水的含量。
所述的润湿剂为科宁公司的润湿剂A337,加入该润湿剂可以有效增强涂料使用过程中的流畅性。
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，加入表面活性剂的作用为增强丙烯酸乳液的溶解性能。
所述的填料为钛白粉、轻质碳酸钙、瓷土、石英粉中的一种或多种的混合。
蛭石粉是一种蒙脱石类似的粘土矿物，为层状结构的硅酸盐，蛭石经过高温焙烧其体积可迅速膨胀6-20倍，加入蛭石粉的作用是为了在受热高温下蛭石粉膨胀，隔离热量减缓对底材的传递，同时为超细白云石和氧化铝微粉的反应提供空间和时间。
加入纳米级二氧化硅微粉体的作用是在环境温度迅速升高时，附着在膨胀的蛭石粉上，短暂辅助蛭石粉抵御高温。
超细白云石和氧化铝微粉在高温作用下可以很快发生反应，可以生成耐高温物质分布在膨胀后的蛭石上，可以起到良好的防火效果。
本发明的环保型防火地板涂料的防火原理如下：在地板受到火焰的高温影响时，蛭石粉会迅速膨胀，形成隔离层，从而减缓火焰热量对地板的影响，同时纳米级二氧化硅粉体具有分散性好，耐高温性能好的优点，能够抵御高温侵袭，但是由于纳米级二氧化硅粉体价格较高，为了降低成本，本发明只加入少量的纳米级二氧化硅粉体，短暂抵御高温，同时加入了超细白云石和氧化铝微粉，在高温条件下，超细白云石和氧化铝微粉可以很快反应生成以镁铝尖晶石结构为主的耐高温物质，从而达到长时间防火的效果。
下表列出了纳米级二氧化硅粉体、超细白云石和氧化铝微粉的加入的重量百分比对涂料防火效果的影响。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
A 5 3 3 3 1 1 1 0.5 0.5 0.5 0.1 0.1 0.1
B 0 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
C 0 0 5 8 0 5 8 0 5 8 0 5 8
结果 无 轻微 无 无 严重 轻微 无 严重 轻微 无 严重 严重 轻微
A:纳米级二氧化硅粉体；B：超细白云石(325目)C:氧化铝微粉(700目),A、B、C的单位均为g。
涂料中的其他物质及含量分别为：
所述的检测方法是：将上述涂料均匀涂抹在木地板上，进行防火性能测试，当干膜厚度为0.5mm时，酒精烘烤30min，所得的基材碳化结果(无：基材无碳化；轻微：基材轻微碳化；严重：基材严重碳化)。
由上述表格得到，本发明中纳米级二氧化硅粉体、超细白云石和氧化铝微粉的适合的加入量为
纳米级二氧化硅粉体0.5-1％
超细白云石(325目)2-5％
氧化铝微粉(700目)5-8％。
一种环保型防火地板涂料的制备方法，包括以下步骤：
在容器中加入去离子水、润湿剂、填料、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉，高速搅拌(1000-1500转/分钟)均匀后，进砂磨机研磨至细度小于50微米；
加入表面活性剂中速(600-800转/分钟)搅拌2-3min后，再加入丙烯酸乳液，搅拌4-6min。
最后加入蛭石，低速搅拌(100-300转/分钟)均匀后过滤即得成品。
成品在使用时可外加10-20％的自来水稀释至适宜粘度。
优选的，如果在0-10℃环境下使用，还可以在使用时加入丙三醇。
本发明的有益效果在于：通过各组分以及各组分特定配比的组合，相比市场上的原有产品，具有更好地耐火性能和环保性能，同时通过对涂料制备过程的控制，保证了涂料的使用性能。
具体实施方式
实施例1：
一种环保型防火地板涂料，包括：以重量百分比计，
所述的丙烯酸乳液为固含量为55％的丙烯酸乳液。
所述的润湿剂为科宁公司的润湿剂A337。
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的填料为钛白粉。
此实施例中的涂料颜色为白色，填料钛白粉已经起到色浆的作用，故不添加其它色浆。
一种环保型防火地板涂料的制备方法，包括以下步骤：
在容器中加入去离子水、润湿剂、钛白粉、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉，高速搅拌(1500转/分钟)均匀后，进砂磨机研磨至细度小于50微米；
加入表面活性剂中速(800转/分钟)搅拌3min后，再加入丙烯酸乳液，搅拌5min。
最后加入蛭石，低速搅拌(100转/分钟)均匀后过滤即得成品。
成品在使用时可外加10％的自来水稀释至适宜粘度。
实施例2：
一种环保型防火地板涂料，包括：以重量百分比计，
所述的丙烯酸乳液为固含量为60％的丙烯酸乳液。
所述的润湿剂为科宁公司的润湿剂A337。
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的填料为轻质碳酸钙和石英粉的混合物，其混合比例为1:1。
所述的色浆为群青。
一种环保型防火地板涂料的制备方法，包括以下步骤：
在容器中加入去离子水、润湿剂、填料、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉，高速搅拌(1000转/分钟)均匀后，进砂磨机研磨至细度小于50微米；
加入表面活性剂中速(600转/分钟)搅拌2min后，再加入丙烯酸乳液，搅拌6min。
调节PH至8-9，加入群青，继续搅拌3min。
最后加入蛭石，低速搅拌(300转/分钟)均匀后过滤即得成品。
成品在使用时可外加15％的自来水稀释至适宜粘度。
实施例3：
一种环保型防火地板涂料，包括：以重量百分比计，
所述的丙烯酸乳液为固含量为56.5％的丙烯酸乳液。
所述的润湿剂为科宁公司的润湿剂A337。
所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
所述的填料为瓷土、轻质碳酸钙和石英粉的混合物，其混合比例为1：3：3。
所述的色浆为炭黑。
一种环保型防火地板涂料的制备方法，包括以下步骤：
在容器中加入去离子水、润湿剂、填料、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉、炭黑，高速搅拌(1200转/分钟)均匀后，进砂磨机研磨至细度小于50微米；
加入表面活性剂中速(650转/分钟)搅拌2.5min后，再加入丙烯酸乳液，搅拌4min。
最后加入蛭石，低速搅拌(200转/分钟)均匀后过滤即得成品。
成品在5℃使用时，外加20％的自来水和涂料质量5％的丙三醇稀释搅拌至适宜粘度。
下面对实施例1-3制备的环保型防火地板涂料进行各项有害物质测试。
此外实施例1-3的样品经过皮肤试验，未发现过敏反应，经过呼吸道试验为样品对呼吸道无刺激性。
将实施例1-3的涂料均匀涂抹在木地板上，进行防火性能测试，当干膜厚度为0.5mm时，检测结果如下：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3
酒精烘烤30min 基材无碳化 基材无碳化 基材无碳化
酒精烘烤45min 基材无碳化 基材轻微碳化 基材无碳化
酒精烘烤60min 基材无碳化 基材轻微碳化 基材轻微碳化
此检测数据只针对上述检测样品。
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。

Claims (9)

1.一种环保型防火地板涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
丙烯酸乳液30-50%
润湿剂0.2-0.5%
表面活性剂1.5-4%
填料15-25%
蛭石粉80-120目0.5-2%
去离子水30-40%
纳米级二氧化硅粉体0.5-1%
超细白云石325目0.2-0.5%
氧化铝微粉700目0.5-0.8%
色浆0-2%。
2.如权利要求1所述的环保型防火地板涂料，其特征在于，所述的丙烯酸乳液为固含量为55-60%的丙烯酸乳液，如使用的固含量偏低，可以适当调节配方中去离子水的含量。
3.如权利要求1所述的环保型防火地板涂料，其特征在于，所述的润湿剂为科宁公司的润湿剂A337。
4.如权利要求1所述的环保型防火地板涂料，其特征在于，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
5.如权利要求1所述的环保型防火地板涂料，其特征在于，所述的填料为钛白粉、轻质碳酸钙、瓷土、石英粉中的一种或多种的混合。
6.一种环保型防火地板涂料的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
在容器中加入去离子水、润湿剂、填料、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉，以1000-1500转/分钟的速度搅拌均匀后，进砂磨机研磨至细度小于50微米；
加入表面活性剂以600-800转/分钟的速度搅拌2-3min后，再加入丙烯酸乳液，搅拌4-6min；
最后加入蛭石粉，以100-300转/分钟的速度搅拌均匀后过滤即得成品。
7.如权利要求6所述的环保型防火地板涂料的制备方法，其特征在于，所述的涂料在使用时外加10-20%的自来水稀释至适宜粘度。
8.如权利要求6或7所述的环保型防火地板涂料的制备方法，其特征在于，所述的涂料在0-10℃环境下使用时，另加入适量的丙三醇。
9.如权利要求6所述的环保型防火地板涂料的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
在容器中加入去离子水、润湿剂、填料、纳米级二氧化硅粉体、超细白云石、氧化铝微粉，以1000转/分钟的速度搅拌均匀后，进砂磨机研磨至细度小于50微米；
加入表面活性剂以600转/分钟的速度搅拌2-3min后，再加入丙烯酸乳液，搅拌4-6min；
最后加入蛭石粉，以300转/分钟的速度搅拌均匀后过滤即得成品；
所述的环保型防火地板涂料包括以下重量百分比的组分：
丙烯酸乳液固含量55%30%
润湿剂0.2%
十二烷基苯磺酸钠2%
钛白粉25%
蛭石粉80-120目2%
去离子水39%
纳米级二氧化硅粉体0.5%
超细白云石325目0.5%
氧化铝微粉700目0.8%
所述的润湿剂为科宁公司的润湿剂A337。
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