CN109181436A - 一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料及其应用方法，其特征在于：所述涂料由内而外依次包括改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂、改性水性无机纳米陶瓷防火中涂、水性无机纳米陶瓷防火面漆；本发明采用水性无机纳米陶瓷涂料，因纯无机成分，高硬耐磨，耐沾污，防水性好，本身不燃烧，高温不分解，同时施工时还可加入部分水泥，既可降低成本，又可以在不影响装饰性的同时进一步增加了防火阻燃性。

Description

一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料及其应用方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料及其应用方法。

背景技术

地坪涂料是采用环氧树脂原料为主剂，添加颜料、溶剂、固化剂等经过调配而成的地面装饰材料，具有良好的机械性能、电绝缘性和耐化学腐蚀性，用于保护地面，起到防尘、耐磨、清洁、防潮的效果，被现代工业地面、商业地面、车库地面等广泛使用和推广。目前，国内地坪涂料70%左右是溶剂型涂料，具有易燃易爆的危险，而较安全的水性涂料占比例较小。近年来，随着经济的发展，对地坪涂料的耐火性、耐磨性、环保性提出了更高的要求，亟待开发出一种耐磨性、防火阻燃性更好的矿物地坪涂料。

中国专利申请号CN201711171850.8公开了一种超耐磨、防火阻燃矿物地坪涂料，包括以下质量百分比的原料：分散剂1-10%、纤维素0-5%、膨润土0-5%、消泡剂0-3%、流平剂0-5%、润湿剂0-4%、钛白粉1-15%、氢氧化铝0-15%、硅灰石粉0-10%、二氧化硅15-30%、气相二氧化硅0-5%、纳米硅酸盐0-40%和增稠剂0-5%，余量为水。但经多次试验，目前的防火地坪，要么不阻燃，要么能阻燃防火，但是会产生涂料分解后的大量有毒烟气。同时，经过火灾后，原来的防火地坪全部被破坏，全部丧失或部分丧失防火地坪的装饰和防火功能。因此，需要寻求一种地坪涂料，具备完全阻燃防火，不燃烧，并且不会产生有毒烟，甚至在经过火灾后，防火地坪基本上完好无损，经过清洗后即可继续使用，无须重新修复等特点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高硬耐磨、抗刮、防火阻燃、耐污、防水地坪涂料，并公开了其应用方法。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于：所述涂料由内而外依次包括改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂、改性水性无机纳米陶瓷防火中涂、水性无机纳米陶瓷防火面漆；其中，

所述改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂原料组分质量百分比为：

改性水性无机纳米陶瓷乳液：40～60％

325或425水泥：20～50%

消泡剂：0.1～1%

流变助剂：1～3%

水：余量；

所述改性水性无机纳米陶瓷防火中涂原料组分质量百分比为：

改性水性无机纳米陶瓷乳液：20～40％

325或425水泥：40～70%

纳米纤维素：0.01～1%

消泡剂：0.1～1%

流变助剂：1～3%

水：余量；

所述改性水性无机纳米陶瓷防火面漆组分质量百分比为：

水性无机纳米陶瓷乳液：30～60％

白水泥：0～20%

颜料：1～20%

填料：1～20%

纳米纤维素：0.01～1%

消泡剂：0.1～1%

流变助剂：1～3%

水：余量；

所述的改性水性无机纳米陶瓷乳液组分质量百分比：

丙烯酸乳液：20～60%

水性无机纳米陶瓷乳液：40～80%

所述的水性无机纳米陶瓷乳液组分质量百分比：

硅烷：20～40%

硅溶胶：40～60%

表面活性剂：1～5%

水：余量。

优选地，所述的水泥和白水泥均为市售。

优选地，所述硅溶胶为酸性硅溶胶、碱性硅溶胶中的至少一种，所述硅溶胶的粒径为1～160nm，PH值为2～10。

优选地，所述硅烷由环氧基硅烷、环氧基硅烷与至少一种烷氧基硅烷混合物中的至少一种。

优选地，所述环氧基硅烷为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)-乙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)-乙基甲基二乙氧基硅烷和β-(3，4-环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

优选地，所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的至少一种。

优选地，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的至少一种。

优选地，所述的颜料为市售的钛白粉、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的至少一种；所述的填料为滑石粉、高岭土、云母粉、碳酸钙、晶须硅、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须；所述的纳米纤维素为桂林奇宏的QH301；所述的消泡剂为BYK015；所述的流变助剂为BYK420。

述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其应用方法为：

第一步，制备水性无机纳米陶瓷乳液：按质量百分比的硅烷20～40%、硅溶胶40～60%、表面活性剂1～5%进行混合搅拌，即制得水性无机纳米陶瓷乳液；

第二步，制备改性水性无机纳米陶瓷乳液：丙烯酸乳液20～60%、水性无机纳米陶瓷乳液40～80%进行混合搅拌，即制得改性水性无机纳米陶瓷乳液；

第三步，制备改性水性无机纳米陶瓷底涂，将第二步改性水性无机纳米陶瓷乳液与消泡剂和流变助剂混合，搅拌均匀，即制得改性水性无机纳米陶瓷底涂，施工时加入称量好的水泥混合均匀，通过滚涂进行施工；

第四步，制备改性水性无机纳米陶瓷防火中涂，将第二步改性水性无机纳米陶瓷乳液与消泡剂和流变助剂纳米纤维素、水混合，搅拌均匀，即制得改性水性无机纳米陶瓷防火中涂，施工时加入称量好的水泥混合均匀，通过滚涂进行施工，厚度通过多道滚涂获得，根据需要中涂固化后进行漆面打磨；

第五步，制备水性无机纳米陶瓷防火面漆，将第一步水性无机纳米陶瓷乳液与颜料、填料混合，用高速分散机进行高速分散，分散时间为10～30分钟，然后采用卧式砂磨机进行研磨，并且调节冷却水使研磨物料温度不超过60度，研磨时间 1 ～ 2 小时，研磨完毕加入纳米纤维素、消泡剂、流变助剂和水搅拌均匀即可获得水性无机纳米陶瓷防火面漆，施工时根据需要加入占涂料0～ 20%重量份的白水泥混合均匀，通过滚涂进行施工，厚度通过多道滚涂获得。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可以由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。

实施例1-6

为了表述方便，用6个表来表达6个实施方式的配比与产品性能，表1为改性水性无机纳米陶瓷乳液原料组分质量百分比表；表2为水性无机纳米陶瓷乳液组分质量百分比表；表3为改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂原料组分质量百分比表；表4为改性水性无机纳米陶瓷防火中涂原料组分质量百分比表；表5改性水性无机纳米陶瓷防火面漆组分质量百分比表；表6：为上述实施例1-6得到的水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料产品性能指标表；分别如下：

表1：改性水性无机纳米陶瓷乳液（型号为81900）原料组分质量百分比为：

表2：水性无机纳米陶瓷乳液（型号为23701）组分质量百分比：

表3：改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂原料组分质量百分比为：

表4：改性水性无机纳米陶瓷防火中涂原料组分质量百分比为：

表5：改性水性无机纳米陶瓷防火面漆组分质量百分比为：

表6：上述实施例1-6得到的水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料产品性能指标表：

上述方案中，本发明采用水性无机纳米陶瓷涂料，因纯无机成分，高硬耐磨，耐沾污，防水性好，本身不燃烧，高温不分解，同时施工时还可加入部分水泥，既可降低成本，又可以在不影响装饰性的同时进一步增加了防火阻燃性。因此，本发明涂料具有高硬耐磨、抗刮、防火阻燃、耐污、防水。

实施例7

按照实施例1－6所述的原料组份百分比进行配比，

第一步，制备水性无机纳米陶瓷乳液：按质量百分比的硅烷20～40%、硅溶胶40～60%、表面活性剂1～5%和水进行混合搅拌，即制得水性无机纳米陶瓷乳液；

第二步，制备改性水性无机纳米陶瓷乳液：丙烯酸乳液20～60%、水性无机纳米陶瓷乳液40～80%进行混合搅拌，即制得改性水性无机纳米陶瓷乳液；

第三步，制备改性水性无机纳米陶瓷底涂，将第二步改性水性无机纳米陶瓷乳液与消泡剂和流变助剂、水混合，搅拌均匀，即制得改性水性无机纳米陶瓷底涂，施工时加入占涂料20～50%重量份的水泥混合均匀，通过滚涂进行施工；

第四步，制备改性水性无机纳米陶瓷防火中涂，将第二步改性水性无机纳米陶瓷乳液与消泡剂和流变助剂、325或425水泥、纳米纤维素、水混合，搅拌均匀，即制得改性水性无机纳米陶瓷防火中涂，施工时加入占涂料40～70%重量份的水泥混合均匀，通过滚涂进行施工，厚度通过多道滚涂获得，根据需要中涂固化后进行漆面打磨；

第五步，制备水性无机纳米陶瓷防火面漆，将第一步水性无机纳米陶瓷乳液与颜料、填料混合，用高速分散机进行高速分散，分散时间为10～30分钟，然后采用卧式砂磨机进行研磨，并且调节冷却水使研磨物料温度不超过60度，研磨时间 1 ～ 2 小时，研磨完毕加入助剂和水搅拌均匀即可获得水性无机纳米陶瓷防火面漆，施工时根据需要加入占涂料0～20%重量份的白水泥混合均匀，通过滚涂进行施工，厚度通过多道滚涂获得。

本发明水性无机纳米陶瓷防火涂料有效地克服了现有技术的多种缺陷。并且本发明的应用方法，具有配制简单，且性能稳定的特点，在防火地坪应用方面具有广阔的应用前景。因此，本发明的水性无机纳米陶瓷防火涂料的应用方法具有很高的产业利用价值。

上述实施例仅例示性的说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉本技术的人员皆可以在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行改变或修饰。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍然应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于：所述涂料由内而外依次包括改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂、改性水性无机纳米陶瓷防火中涂、水性无机纳米陶瓷防火面漆；其中，

所述改性水性无机纳米陶瓷封闭底涂原料组分质量百分比为：

改性水性无机纳米陶瓷乳液：40～60％

325或425水泥：20～50%

消泡剂：0.1～1%

流变助剂：1～3%

水：余量；

所述改性水性无机纳米陶瓷防火中涂原料组分质量百分比为：

改性水性无机纳米陶瓷乳液：20～40％

325或425水泥：40～70%

纳米纤维素：0.01～1%

消泡剂：0.1～1%

流变助剂：1～3%

水：余量；

所述改性水性无机纳米陶瓷防火面漆组分质量百分比为：

水性无机纳米陶瓷乳液：30～60％

白水泥：0～20%

颜料：1～20%

填料：1～20%

纳米纤维素：0.01～1%

消泡剂：0.1～1%

流变助剂：1～3%

水：余量；

所述的改性水性无机纳米陶瓷乳液组分质量百分比：

丙烯酸乳液：20～60%

水性无机纳米陶瓷乳液：40～80%

所述的水性无机纳米陶瓷乳液组分质量百分比：

硅烷：20～40%

硅溶胶：40～60%

表面活性剂：1～5%

水：余量。

2.如权利要求 1 所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述的水泥和白水泥均为市售。

3.如权利要求 1 所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述硅溶胶为酸性硅溶胶、碱性硅溶胶中的至少一种，所述硅溶胶的粒径为1～160nm，PH值为2～10。

4.如权利要求 1 所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述硅烷由环氧基硅烷、环氧基硅烷与至少一种烷氧基硅烷混合物中的至少一种。

5.如权利要求 4所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述环氧基硅烷为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)-乙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)-乙基甲基二乙氧基硅烷和β-(3，4-环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

6.如权利要求 4所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的至少一种。

8.如权利要求 1 所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其特征在于，所述的颜料为市售的钛白粉、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的至少一种；所述的填料为滑石粉、高岭土、云母粉、碳酸钙、晶须硅、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须；所述的纳米纤维素为桂林奇宏的QH301；所述的消泡剂为BYK015；所述的流变助剂为BYK420。

9.如权利要求1 所述的一种水性无机纳米陶瓷防火地坪涂料，其应用方法为：

第一步，制备水性无机纳米陶瓷乳液：按质量百分比的硅烷20～40%、硅溶胶40～60%、表面活性剂1～5%进行混合搅拌，即制得水性无机纳米陶瓷乳液；

第二步，制备改性水性无机纳米陶瓷乳液：丙烯酸乳液20～60%、水性无机纳米陶瓷乳液40～80%进行混合搅拌，即制得改性水性无机纳米陶瓷乳液；

第三步，制备改性水性无机纳米陶瓷底涂，将第二步改性水性无机纳米陶瓷乳液与消泡剂和流变助剂混合，搅拌均匀，即制得改性水性无机纳米陶瓷底涂，施工时加入称量好的水泥混合均匀，通过滚涂进行施工；

第四步，制备改性水性无机纳米陶瓷防火中涂，将第二步改性水性无机纳米陶瓷乳液与消泡剂和流变助剂纳米纤维素、水混合，搅拌均匀，即制得改性水性无机纳米陶瓷防火中涂，施工时加入入称量好的水泥混合均匀，通过滚涂进行施工，厚度通过多道滚涂获得，根据需要中涂固化后进行漆面打磨；

第五步，制备水性无机纳米陶瓷防火面漆，将第一步水性无机纳米陶瓷乳液与颜料、填料混合，用高速分散机进行高速分散，分散时间为10～30分钟，然后采用卧式砂磨机进行研磨，并且调节冷却水使研磨物料温度不超过60度，研磨时间 1 ～ 2 小时，研磨完毕加入纳米纤维素、消泡剂、流变助剂和水搅拌均匀即可获得水性无机纳米陶瓷防火面漆，施工时根据需要加入占涂料0～ 20%重量份的白水泥混合均匀，通过滚涂进行施工，厚度通过多道滚涂获得。