CN107236445A - 一种用于集成房屋板型材的防火涂料及其使用方法 - Google Patents

一种用于集成房屋板型材的防火涂料及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于集成房屋板型材的防火涂料及其使用方法，其特征在于：包含以下重量份的组分：A组分：(聚醚多元醇：50‑70份、匀泡剂：1份‑2.5份、催化剂：0.5份‑1.5份、发泡剂：15份‑40份、改性膨胀石墨：5份‑18份、光稳定剂：0.5份‑1份、中和剂：0.5份‑1份)，B组分：异氰酸酯；A、B组分按质量比0.6‑1.5：1混合均匀后，即可用于集成房屋板型材的防火涂料。

Description

一种用于集成房屋板型材的防火涂料及其使用方法
技术领域
本发明属于防火涂层领域，尤其涉及用于集成房屋型板材的防火涂层。
背景技术
集成房屋(活动房屋)通常由彩钢板、铝材以及一些高分子型板材搭建而成，接通水管、煤气管道、电源线，就可以入住。其造价低廉，仅为同面积住房的1％-10％，建一个普通的居民房需要十个月甚至一年以上，而搭建这样的活动板房只要一两天。但随着安全意识和节能意识的提高，对集成房屋的要求也越来越高。
聚氨酯硬质涂层是以异氰酸酯和聚醚为主要原料，在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下，通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯硬泡体是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.018～0.024W/(m*K)，相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。常用的卤素有机类阻燃剂会使得施工环境恶劣，造成环境污染。而无机阻燃剂如氢氧化镁、氢氧化铝等，此类阻燃剂的添加大都会使得保温材料的力学性能和保温性能下降。虽然越来越多的建筑的保温选择聚氨酯保温材料。然而，由于聚氨酯保温材料存在阻燃效果的缺陷，提高其阻燃效果达到符合要求将严重降低其保温效果，因此，提高聚氨酯材料的阻燃效果并保证其保温效果成为矛盾。
膨胀石墨是一种廉价而用途极广的材料，广泛应用于密封材料、导电材料、吸附材料、催化材料、医学材料等，尤其阻燃防火材料中得到了广泛关注。
采用膨胀石墨作阻燃剂参杂进聚氨酯涂料中，往往存在着相分离的问题，涂料长时间静置，膨胀石墨会沉淀下来，造成涂料不均匀，对施工的进行也造成很***烦，从而阻碍了其在涂料领域的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于集成房屋板型材的防火涂料及其使用方法，从而解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于集成房屋板型材的防火图层，包括
A组分：
和B组分：
异氰酸酯。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述改性膨胀石墨是将膨胀石墨经双氧水五十度加热处理后，与环氧型硅烷偶联剂反应，通过接枝的方法在质子催化剂作用下将等质量的聚醚多元醇键连到膨胀石墨上，从而得到改性膨胀石墨。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述改性膨胀石墨所述膨胀石墨的颗粒目数为40-80目，膨胀倍率为250-450倍。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述环氧型硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560).
对膨胀石墨进行改性，将环氧型硅烷偶联剂键连到膨胀石墨上，然后在质子催化剂(催化量的氨气或者酸性物质)的条件下，将等质量的聚醚多元醇键连到环氧基团上，得到聚醚多元醇改性的膨胀石墨，从而改善了膨胀石墨的亲油性。正如此，将改性后的膨胀石墨加入到A组分中，该阻燃剂能够稳定的存在于该混合物中，而不会出现常规膨胀石墨不能够均一稳定混合的问题。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述匀泡剂为硅油；所述发泡剂为八氟丙烷、一氟二氯乙烷HCFC-141b、五氟丁烷中的任意一种或多种；所述催化剂为TEDA液体催化剂；所述光稳定剂为二氧化钛。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇为以溴代物为起始剂的聚醚多元醇。其官能度为2，羟值为180-260mgKOH/g。
将A、B两组分充分混合就得到了该用于集成房屋板型材的防火涂料。
本发明同时提供了该用于集成房屋板型材的防火涂料的使用方法。将所述防火涂料倾倒在型材板上，加热，然后于最外层覆盖一层覆膜，即得。该涂层外表光滑，内部存在着大量致密气泡。
本发明中，作为一种优选的技术方案，所述加热温度为40-120℃。
本领域技术人员都应该知晓，膨胀石墨作阻燃材料时，涉及到石墨与其他组分的相溶性问题，由于石墨表面的矿化度很高，它既不是亲油性物质，也不是亲水性物质。因此，本发明将膨胀石墨应用到这里，存在非常大的难度。本发明针对这种情况，使用环氧型硅烷偶联剂为桥梁，对膨胀石墨进行聚醚多元醇改性，即将膨胀石墨采用硅烷偶联剂，通过接枝的方法将聚醚多元醇负载到膨胀石墨表层。在实际应用中发现改性后的膨胀石墨与聚醚多元醇组合料具有良好的相容性，能够与聚醚多元醇组合料产生非常好的协同阻燃作用，但同时对材料的机械性能没有明显差别。试验证明，未添加改性膨胀石墨情况下，该涂层的氧指数为29，添加改性膨胀石墨之后氧指数均达到40以上，峰值热释放速率、峰值生烟速率及CO产生量分别降低了至少8％、35％和16％。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
首先进行膨胀石墨的改性处理：将膨胀石墨经双氧水五十度加热处理2小时，后与环氧型硅烷偶联剂反应，通过接枝的方法在质子催化剂作用下将等质量的聚醚多元醇键连到膨胀石墨上，从而得到改性膨胀石墨。所选用的膨胀石墨的颗粒目数为40-80目，膨胀倍率为250-450倍。所选用的环氧型硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。所选用的质子催化剂为氨气。膨胀石墨、硅烷偶联剂、聚醚多元醇三者的比例为1：0.8：1.氨气的量为催化量。充分混合室温搅拌过夜，即得该改性膨胀石墨。
实施例1
充分混合均匀的A组分
和B组分：异氰酸酯选用PM200(多亚甲基多苯基异氰酸酯)
充分混合就得到了该用于集成房屋板型材的防火涂料。将其涂覆在聚苯板材上进行测试。其氧指数为41，峰值热释放速率、峰值生烟速率及CO产生量相对于未添加膨胀石墨阻燃剂的同样涂料分别减少8％、32％和13％。
实施例2
充分混合均匀的A组分
和B组分：异氰酸酯，选取多亚甲基多苯基异氰酸酯PM400.充分混合就得到了该用于集成房屋板型材的防火涂层。将其涂覆在聚氨酯板材上进行测试。其氧指数为43，峰值热释放速率、峰值生烟速率及CO产生量相对于未添加膨胀石墨阻燃剂的同样涂料分别减少9％、33％和17％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于集成房屋板型材的防火涂料，其特征在于：包含以下重量份的组分：
A组分：
B组分：异氰酸酯；
A、B组分按质量比0.6-1.5：1混合均匀后，即可用于集成房屋板型材的防火涂料。
2.根据权利要求1所述的一种用于集成房屋板型材的防火涂料，其特征在于：所述改性膨胀石墨是膨胀石墨在双氧水加热改性后与环氧型硅烷偶联剂反应，通过接枝的方法在质子催化剂作用下将等质量的聚醚多元醇键连到膨胀石墨上，从而得到改性膨胀石墨。
3.根据权利要求2所述的用于集成房屋板型材的防火涂料，其特征在于：所述膨胀石墨的颗粒目数为40-80目，膨胀倍率为250-450倍。
4.根据权利要求2所述的用于集成房屋板型材的防火涂料，其特征在于：所述环氧型硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。
5.根据权利要求1所述的用于集成房屋板型材的防火涂料，其特征在于：所述匀泡剂为硅油；所述发泡剂为八氟丙烷、一氟二氯乙烷HCFC-141b、五氟丁烷中的任意一种或多种；所述催化剂为TEDA液体催化剂；所述光稳定剂为二氧化钛。
6.根据权利要求1所述的用于集成房屋板型材的防火涂料，其特征在于所述聚醚多元醇为以溴代物为起始剂的聚醚多元醇，其官能度为2，羟值为180-260mgKOH/g。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于房屋型材板的防火涂料的使用方法，其特征在于，将所述防火涂料倾倒在型材板上，加热，然后于最外层覆盖一层覆膜，即得。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述加热温度为40-120℃。
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