CN108641510A - 一种水性防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性防火涂料及其制备方法，该水性防火涂料由以下质量百分含量的原料组成：有机成膜物：20％～30％；阻燃剂：20％～50％；白色颜填料：20％～30％；助剂：0～5％；水：余量。其制备方法如下：1)将水和助剂加入分散设备中，抽真空的条件下分散均匀；2)加入白色颜填料和阻燃剂，利用剪切热将物料温度升至80℃～90℃，持续搅拌分散1.5～2.5h；3)通入冷却循环水，将物料温度降至室温，加入有机成膜物，分散至细度20μm以下，过筛。本发明的水性防火涂料的阻燃性能达到GB8624‑2006规定的A级，反光率大于95％，安全环保，成膜后漆膜的抗裂性能和耐水性能优异，在基材上的粘结强度高。

Description

一种水性防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性防火涂料及其制备方法。

背景技术

防火涂料是一种能够提高材料耐火能力、减缓火焰蔓延传播速度，或在一定时间内能阻止燃烧的涂料，也可叫做阻燃涂料。随着环保要求越来越高以及新技术新材料的发展，水性防火涂料将完全取代有机溶剂型防火涂料，这是必然的发展趋势。目前，水性防火涂料的研究火热，出现了很多水性防火涂料产品，取得了不小的进步，但现有的水性防火涂料产品均存在明显的性能缺陷，例如：CN 102876172 B公开了一种水性防火涂料，由于引入了膨胀石墨，只能做灰色和黑色的涂料，反光率较低，如果用于室内需要高功率的灯光照明，能源消耗多，且该水性防火涂料的阻燃性能也达不到不燃等级；CN 103242721 B公开了一种防火涂料，其阻燃性能达到了不燃等级，但由于引入了较多的水溶性物质和非白色非透明的物料，白度较低，反光率也较低，耐水性能也较差。

因此，有必要开发一种阻燃性能优异、反光率高、综合性能优异的水性防火涂料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性防火涂料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种水性防火涂料，由以下质量百分含量的原料组成：

有机成膜物：20％～30％；

阻燃剂：20％～50％；

白色颜填料：20％～30％；

助剂：0～5％；

水：余量。

所述有机成膜物为苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、氯丙乳液、纯丙乳液、聚氨酯乳液中的至少一种。

所述阻燃剂为有机磷酸盐、次磷酸盐、聚磷酸盐、焦磷酸盐、三聚氰胺、双氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、氢氧化镁、氢氧化铝、聚硅硼氧烷、硼酸、硼酸锌、3.5水硼酸锌中的至少一种。

所述阻燃剂的白度大于96。

所述白色颜填料为钛白粉、立德粉、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、硅微粉中的至少一种。

所述白色颜填料的白度大于99。

所述助剂为pH调节剂、润湿分散剂、增稠剂、流变助剂、杀菌剂中的至少一种。

上述水性防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将水和助剂加入分散设备中，抽真空的条件下分散均匀；

2)加入白色颜填料和阻燃剂，利用剪切热将物料温度升至80℃～90℃，持续搅拌分散1.5～2.5h；

3)通入冷却循环水，将物料温度降至室温，加入有机成膜物，分散至细度20μm以下，过筛，得到水性防火涂料。

本发明的有益效果是：本发明的水性防火涂料的阻燃性能达到GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》规定的A级(不燃级别)，反光率大于95％，安全环保，成膜后漆膜的抗裂性能和耐水性能优异，在基材上的粘结强度高。

1)本发明利用剪切热将白色颜填料和阻燃剂升温至80℃～90℃，进行高温混合，可以将白色颜填料和阻燃剂颗粒分散至其最小的尺寸，促进了他们之间的相互嵌合，显著提高了阻燃剂的阻燃效率；

2)本发明中的醋丙乳液、氯丙乳液等受热分解自身可以成炭，与阻燃剂之间有协同增效作用；

3)本发明中的聚氨酯乳液受热分解会释放氨气、氮气等惰性气体，且其分解得到的异氰酸酯也可以成炭，提高了水性防火涂料的阻燃性能。

具体实施方式

一种水性防火涂料，由以下质量百分含量的原料组成：

有机成膜物：20％～30％；

阻燃剂：20％～50％；

白色颜填料：20％～30％；

助剂：0～5％；

水：余量。

优选的，所述有机成膜物为苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、氯丙乳液、纯丙乳液、聚氨酯乳液中的至少一种。

优选的，所述阻燃剂为有机磷酸盐、次磷酸盐、聚磷酸盐、焦磷酸盐、三聚氰胺、双氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、氢氧化镁、氢氧化铝、聚硅硼氧烷、硼酸、硼酸锌、3.5水硼酸锌中的至少一种。

优选的，所述阻燃剂的白度大于96。

优选的，所述白色颜填料为钛白粉、立德粉、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、硅微粉中的至少一种。

优选的，所述白色颜填料的白度大于99。

优选的，所述助剂为pH调节剂、润湿分散剂、增稠剂、流变助剂、杀菌剂中的至少一种。

上述水性防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)将水和助剂加入分散设备中，抽真空的条件下分散均匀；

2)加入白色颜填料和阻燃剂，利用剪切热将物料温度升至80℃～90℃，持续搅拌分散1.5～2.5h；

3)通入冷却循环水，将物料温度降至室温，加入有机成膜物，分散至细度20μm以下，过筛，得到水性防火涂料。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例1：

一种水性防火涂料，其原料组成如下表所示：

表1一种水性防火涂料的原料组成表

原料	质量百分比(％)
		醋丙乳液EZ 1120	20
聚磷酸铵EPFR-APP262	30
		氢氧化镁	7
钛白粉	15
		立德粉	10
润湿分散剂	2
		流变助剂	1
水	15
		总量	100

实施例2：

一种水性防火涂料，其原料组成如下表所示：

表2一种水性防火涂料的原料组成表

原料	质量百分比(％)
		氯丙乳液EZ 3066	23
聚磷酸三聚氰胺MPP-300	20
		硼酸锌	10
立德粉	15
		碳酸钙	10
润湿分散剂	1.5
		流变助剂	1
杀菌剂	0.5
		水	19
总量	100

实施例3：

一种水性防火涂料，其原料组成如下表所示：

表3一种水性防火涂料的原料组成表

原料	质量百分比(％)
		聚氨酯乳液Dispercoll U53	21
三聚氰胺氰尿酸盐MCA-25	30
		有机次磷酸铝OPS 330	10
滑石粉	12
		硅微粉	8
润湿分散剂	1.5
		杀菌剂	0.5
水	17
		总量	100

实施例4：

一种水性防火涂料，其原料组成如下表所示：

表4一种水性防火涂料的原料组成表

原料	质量百分比(％)
		醋丙乳液EZ 1120	15
聚氨酯乳液Dispercoll U53	10
		聚磷酸铵EPFR-APP262	15
有机次磷酸铝OPS 330	13
		钛白粉	16
硅微粉	12
		润湿分散剂	2.5
增稠剂	0.5
		流变助剂	1
水	15
		总量	100

实施例5：

一种水性防火涂料，其原料组成如下表所示：

表5一种水性防火涂料的原料组成表

原料	质量百分比(％)
		聚氨酯乳液Dispercoll U53	27
三聚氰胺氰尿酸盐MCA-25	30
		氢氧化铝	12
立德粉	12
		硅微粉	8
润湿分散剂	1
		水	10
总量	100

测试例：

对实施例1～5制备的水性防火涂料进行性能测试，测试结果如下表所示：

表6实施例1～5的水性防火涂料的性能测试结果

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水性防火涂料，其特征在于：由以下质量百分含量的原料组成：

有机成膜物：20％～30％；

阻燃剂：20％～50％；

白色颜填料：20％～30％；

助剂：0～5％；

水：余量。

2.根据权利要求1所述的水性防火涂料，其特征在于：所述有机成膜物为苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、氯丙乳液、纯丙乳液、聚氨酯乳液中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的水性防火涂料，其特征在于：所述阻燃剂为有机磷酸盐、次磷酸盐、聚磷酸盐、焦磷酸盐、三聚氰胺、双氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、聚磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、氢氧化镁、氢氧化铝、聚硅硼氧烷、硼酸、硼酸锌、3.5水硼酸锌中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的水性防火涂料，其特征在于：所述阻燃剂的白度大于96。

5.根据权利要求1所述的水性防火涂料，其特征在于：所述白色颜填料为钛白粉、立德粉、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、硅微粉中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的水性防火涂料，其特征在于：所述白色颜填料的白度大于99。

7.根据权利要求1所述的水性防火涂料，其特征在于：所述助剂为pH调节剂、润湿分散剂、增稠剂、流变助剂、杀菌剂中的至少一种。

8.权利要求1～7中任意一项所述的水性防火涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将水和助剂加入分散设备中，抽真空的条件下分散均匀；

2)加入白色颜填料和阻燃剂，利用剪切热将物料温度升至80℃～90℃，持续搅拌分散1.5～2.5h；

3)通入冷却循环水，将物料温度降至室温，加入有机成膜物，分散至细度20μm以下，过筛，得到水性防火涂料。