CN116120811A - 一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层及其制备方法 - Google Patents
一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层及其制备方法,所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层结构包含:水性环氧树脂增粘底漆、复合改性气凝胶防火面漆。其中所述水性环氧树脂增粘底漆包括水性丙烯酸树脂和控温微胶囊粉体,通过搅拌混合分散制得;所述复合改性气凝胶防火面漆包括有机硅树脂封闭改性防火气凝胶和高粘度水性丙烯酸酯树脂。其中有机硅封闭改性防火气凝胶通过气凝胶合成过程中引入含烷氧基硅烷偶联、低粘度有机硅树脂、P‑C‑N源协同阻燃剂、低沸点含氟阻燃剂制得。最终制得的涂层具有良好的附着力、耐水性和优异的阻燃耐火性能。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层及其制备方法。
背景技术
当前火灾事故屡见不鲜,对人民生命财产已造成严重危害。如何提升建筑材料的隔热防火安全性能,成为当务之急。使用防火涂料是一种有效的解决方法,防火涂料涂装在建筑材料,可阻止火势蔓延传播,或隔离火源以延长基材着火时间,或增大绝热性能以推迟建筑材料结构破坏时间,具有巨大的应用前景。
树脂基隔热防火涂料通常由耐高温树脂作为主体材料,通过添加降低密度、降低热导率和提高耐高温的填料制备得到。硅树脂具有优异的热氧化稳定性,其耐水性、耐热性能远优于一般有机树脂,是制备耐烧蚀隔热涂料重要的树脂基体之一,但是硅树脂制备涂料的机械强度和粘接性能差,严重影响了其应用。SiO2气凝胶由于其微观孔洞结构,具有优异的防火隔热性能,作为防火隔热涂料中的填料应用具有较好的前景,但是其脆性大极易破碎开裂,并且气凝胶浸润在一些有机溶剂中会导致气凝胶孔洞坍塌,导致其隔热性能严重下降,很难直接在树脂涂料中应用。
水性丙烯酸树脂涂料是目前发展迅速、应用广泛的涂料,符合环保要求且可以根据使用条件改性,制备多性能水性涂料。丙烯酸酯类树脂多为丙烯酸酯单体聚合反应制备而成,具备树脂基体稳定性优异,耐溶剂性优良,且其漆膜成膜性好,力学性能优异,耐腐蚀性、耐候性高等优点;并且其制备工艺易控,材料充足低廉,以水为稀释和清洗剂,安全阻燃环保,施工性能良好,所以深受涂料工业青睐。虽然水性丙烯酸树脂存在许多优良的性能,但其作为隔热防火涂料也存在着诸多不足,例如丙烯酸酯树脂耐高温性能较弱且可以燃烧,另外水性丙烯酸树脂涂料中存在一定的亲水基团,使得其在实际应用中容易出现耐水性差等问题。
例如CN 114804729中报道了一种含二氧化硅气凝胶的钢结构防火保护板,包括如下质量比的原料制备得到:水玻璃20-40%,膨胀蛭石50-60%,高岭土5-15%,珍珠岩5-10%,氢氧化铝5-10%,增强纤维4-10%,氟硅酸钠早强剂1-2%,其中,此方法中采用改性微米级二氧化硅隔热填料、有机硅改性丙烯酸酯与有机硅改性的水玻璃进行化学交联共聚,显著的改善了耐水性和隔热性。但此方法中需要使用微波窑加热干燥成防火板才能使用,无法作为涂料使用,应用范围严重受限。
还有CN 115537099中利用8%~11.2%多聚磷酸铵(磷源)、5%~7%三聚氰胺(氮源)、10%~14%季戊四醇(碳源)加入丙烯酸酯乳液中组成P-C-N协同膨胀阻燃体系。另外明以水溶性聚乙烯醇纤维作为粘结剂,可有效减少防火涂料发泡组织内外的微裂缝。采用钢渣微粉作为成膜基料,可提升涂料后期强度,改善水泥基涂料易开裂的缺陷。硅灰石粉可改进涂料物化性能,增强涂料扩张能力与抗腐蚀能力。石英粉可提高防火涂料的耐候性。聚丙烯酸酯乳液和环氧树脂乳液混合物作为成膜乳液可改善涂膜的柔韧性与抗冲击性。但是P-C-N直接加入水性丙烯酸树脂中多聚磷酸铵作为酸源对于丙烯酸酯树脂的稳定性和强度均有一定影响,另外乳液中溶剂和丙烯酸酯聚合物均容易浸润气凝胶,使其孔洞结构坍塌或堵塞,降低其隔热性能。
发明内容
针对现有技术的不足,现提供一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层及其制备方法,具体技术方案如下:
本发明的第一个方面是提供一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,所述水性丙烯酸树脂气凝胶隔热防火复合涂层包含水性环氧树脂增粘底漆和复合改性气凝胶防火面漆;
所述复合改性气凝胶防火面漆包括有机硅树脂封闭改性防火气凝胶和高粘度水性丙烯酸酯树脂。
具体的,所述水性环氧树脂增粘底漆干膜厚度为10~100μm;所述复合改性气凝胶防火面漆干膜厚度为100μm~10mm。
本发明的第二个方面是提供一种有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的制备方法,包括以下步骤:
(1)加入正硅酸四乙酯、水、乙醇和盐酸按照质量比为比值为1:4:14:10-4进行水解,得到正硅酸四乙酯水解液;
(2)快速搅拌加入碱溶液调整至体系pH为4-6,固化得到凝胶;
(3)将固化后的凝胶粉碎成小颗粒后,再置于乙醇溶剂中进行溶剂置换,多次溶剂置换后,乙醇中加入含烷氧基硅烷的小分子硅烷偶联剂,升温搅拌反应一段时间后制得烷氧基封端改性的气凝胶;
(4)除去溶剂后,加入P-C-N源协同阻燃剂的乙醇溶液,搅拌分散过程中通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,P-C-N源协同阻燃剂逐渐析出并滞留在气凝胶内部和表面后,进一步干燥得到复合凝胶粉体;
(5)将复合凝胶粉体加入到低沸点含氟阻燃剂中,搅拌分散完全后加入低粘度有机硅树脂,加热待有机硅树脂和气凝胶表面的烷氧基反应完全后,分离干燥,即可制备得到有机硅树脂封闭改性防火气凝胶。
具体的,所述步骤(3)中含烷氧基硅烷的小分子硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,二甲基二甲氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种;所述P-C-N源协同阻燃剂为聚磷酸铵,双季戊四醇和三聚氰胺三者的混合物,混合比例没有特别的限制。
具体的,所述步骤(5)中低沸点含氟阻燃剂为全氟己酮,全氟辛烷,全氟己烷中一种或几种;所述低粘度有机硅树脂为市售或自制烷氧基封端的低粘度有机硅树脂。
优选的,所述水性环氧树脂增粘底漆还包括控温微胶囊粉体,粉体含量为10-30%,通过与水性环氧树脂搅拌混合分散制得。
具体的,所述控温微胶囊粉体为市售或自制相变微胶囊,其粒径为1~20μm,芯材为二十二烷、十八烷、硬脂酸甲酯、硬脂酸十八酯中的一种或几种,相变点为20~40℃。
本发明的第三个方面是提供上述任一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层的制备方法,包括以下步骤:
(1)在基材上喷涂水性环氧树脂增粘底漆;
(2)将高分子水性丙烯酸树脂和制备的有机硅树脂封闭改性防火气凝胶混合,得到复合改性气凝胶防火面漆,喷涂至水性环氧树脂增粘底漆表面;
(3)干燥固化后得水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火复合涂层。
具体的,所述高分子水性丙烯酸树脂与有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的混合比例为1:1-10。
具体的,所述步骤(2)中高分子水性丙烯酸树脂,分子量选自5000-200000;类型选自丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸(MMA)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDGMA)、甲基丙烯酸烯丙酯、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸二酰肼(ADH)、乙酰乙酰氧基乙基甲基丙烯酸酯(AAEM)类水性丙烯酸树脂中的一种或多种;固含量选自80%~100%。
相比现有技术,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明中将水性环氧树脂作为增粘底漆,利用环氧树脂高粘附强度的优点,提高复合涂层对基材的附着力。另外在水性环氧树脂增粘底漆中加入控温相变微胶囊,通过微胶囊中芯材相变的吸热、放热来控制建筑物室内温度在适宜的温度,节能环保;同时在火灾初期,相变微胶囊通过吸热可以减小起火概率,降低火灾危害。
(2)本发明通过溶液析出法将P-C-N源协同阻燃剂固体(聚磷酸铵,双季戊四醇和三聚氰胺)引入气凝胶中,一方面避免了直接加入阻燃剂对水性丙烯酸酯树脂性能的影响,力学性能和稳定性有明显提升。另一方面在溶剂挥发过程中,气凝胶内部孔洞中析出并附着一层固体阻燃剂混合物,对气凝胶孔洞起支撑作用。另外P-C-N源协同阻燃剂的阻燃原理是三者高温下分解出阻燃气体,同时酸源(含P化合物)和C源反应,在气凝胶孔洞内部形成有一定厚度的膨胀碳层,气凝胶孔洞被释放和增多,较大程度保持了气凝胶的内部孔洞结构,提高隔热能力。而且由于气凝胶本身具有就良好的耐火隔热性能,P-C-N源协同阻燃剂在气凝胶内部高温下反应放热并不会影响到外部耐火性差的有机树脂,提高阻燃效果。
(3)本发明中将P-C-N源协同阻燃剂和低沸点含氟阻燃剂填充入气凝胶内部,当火灾初期温度较低时,外部封闭的有机硅树脂和水性丙烯酸被火烧蚀时,低沸点含氟阻燃剂气化,一方面气凝胶内部孔洞中充满阻燃气体,大幅增大气凝胶的隔热能力,另一方面释放的阻燃气体起到扑灭火灾的作用。当火灾后期温度较高时,气凝胶内部的P-C-N源协同阻燃剂在高温下吸热分解产生阻燃气体,配合高耐热、高隔热性能的气凝胶,具有更好的阻燃效果。
(4)本发明中复合改性气凝胶防火面漆制备过程中气凝胶被有机硅树脂封闭,使用了高分子的水性丙烯酸树脂,不使用有机溶剂,进一步防止了有机溶剂和低分子聚合物浸润气凝胶对气凝胶结构的破坏。使用其制作防火隔热涂层,使涂层具有逐层阻隔热扩散,间接延长热传导路径,为建筑材料着火后提供更久的反应时间。
(5)本发明中引入耐水性能、耐热性能优异的有机硅树脂和气凝胶来改性耐水性、耐热性差的水性丙烯酸酯树脂,不仅保持水性丙烯酸酯树脂的力学性能、成膜性好的优点,同时提高了涂层的耐水性和耐热性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
实施例1
一、有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的制备:
1)在惰性气体保护的反应器中按摩尔比为1:4:14:10-4加入正硅酸四乙酯、水、乙醇和盐酸进行水解,得到正硅酸四乙酯水解液;
2)快速搅拌向得到的混合溶液中加入碱溶液调整至体系pH为5,固化得到凝胶;
3)将固化后的凝胶粉碎成小颗粒后,再置于乙醇溶剂中进行溶剂置换,经过4次溶剂置换后,乙醇中加入甲基三甲氧基(硅烷偶联剂和气凝胶质量比为1:1),升温搅拌反应48h后制得烷氧基封端改性的气凝胶;
4)抽滤分离除去液体后,加入聚磷酸铵,双季戊四醇和三聚氰胺组成P-C-N源协同阻燃剂的乙醇溶液,搅拌分散过程中通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,随后通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,P-C-N源协同阻燃剂逐渐析出并滞留在气凝胶内部和表面,随后通过真空干燥箱再将此复合凝胶进行进一步干燥;
5)将上步复合凝胶粉体加入全氟己酮中,搅拌分散完全后加入烷氧基封端的低粘度有机硅树脂,加热搅拌反应48h后,有机硅树脂和气凝胶表面的烷氧基反应完全,并将低沸点含氟阻燃剂封闭在内部;分离出液体,再进行低温干燥后,即可制备得到有机硅树脂封闭改性防火气凝胶。
二、水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层样板的制备:
1)在岩棉板基体层上喷涂水性环氧树脂增粘底漆为30μm;
2)取30份有机硅树脂封闭改性防火气凝胶溶于70份高粘度水性丙烯酸酯树脂中,搅拌混合均匀形成得到复合改性气凝胶防火面漆浆料;
3)在增粘底漆表干前,将复合改性气凝胶防火面漆浆料喷涂至底漆表面至复合改性气凝胶防火面漆的干膜厚度为200μm;
4)干燥后得到气凝胶隔热防火复合涂层的干膜厚度为200μm,固化7天后测试。
实施例2
一、有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的制备:
1)在惰性气体保护的反应器中按摩尔比为1:4:14:10-4加入正硅酸四乙酯、水、乙醇和盐酸进行水解,得到正硅酸四乙酯水解液;
2)快速搅拌向得到的混合溶液中加入碱溶液调整至体系pH为5,固化得到凝胶;
3)将固化后的凝胶粉碎成小颗粒后,再置于乙醇溶剂中进行溶剂置换,经过4次溶剂置换后,乙醇中加入甲基三甲氧基,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂和气凝胶质量比为1:2),升温搅拌反应48h后制得烷氧基封端改性的气凝胶;
4)抽滤分离除去液体后,加入聚磷酸铵,双季戊四醇和三聚氰胺组成P-C-N源协同阻燃剂的乙醇溶液,搅拌分散过程中通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,随后通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,P-C-N源协同阻燃剂逐渐析出并滞留在气凝胶内部和表面,随后通过真空干燥箱再将此复合凝胶进行进一步干燥;
5)将上步复合凝胶粉体加入全氟己烷中,搅拌分散完全后加入烷氧基封端的低粘度有机硅树脂,加热搅拌反应48h后,有机硅树脂和气凝胶表面的烷氧基反应完全,并将低沸点含氟阻燃剂封闭在内部;分离出液体,再进行低温干燥后,即可制备得到有机硅树脂封闭改性防火气凝胶。
二、水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层样板的制备:
1)在岩棉板基体层上喷涂水性环氧树脂增粘底漆为20μm;
2)取40份有机硅树脂封闭改性防火气凝胶溶于60份高粘度水性丙烯酸酯树脂中,搅拌混合均匀形成得到复合改性气凝胶防火面漆浆料;
3)在增粘底漆表干前,将复合改性气凝胶防火面漆浆料喷涂至底漆表面至复合改性气凝胶防火面漆的干膜厚度为3mm;
4)干燥后得到气凝胶隔热防火复合涂层的干膜厚度为3mm,固化7天后测试。
实施例3
一、有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的制备:
1)在惰性气体保护的反应器中按摩尔比为1:4:14:10-4加入正硅酸四乙酯、水、乙醇和盐酸进行水解,得到正硅酸四乙酯水解液;
2)快速搅拌向得到的混合溶液中加入碱溶液调整至体系pH为6,固化得到凝胶;
3)将固化后的凝胶粉碎成小颗粒后,再置于乙醇溶剂中进行溶剂置换,经过4次溶剂置换后,乙醇中加入二甲基二甲氧基,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂和气凝胶质量比为1:1),升温搅拌反应48h后制得烷氧基封端改性的气凝胶;
4)抽滤分离除去液体后,加入聚磷酸铵,双季戊四醇和三聚氰胺组成P-C-N源协同阻燃剂的乙醇溶液,搅拌分散过程中通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,随后通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,P-C-N源协同阻燃剂逐渐析出并滞留在气凝胶内部和表面,随后通过真空干燥箱再将此复合凝胶进行进一步干燥;
5)将上步复合凝胶粉体加入全氟辛烷中,搅拌分散完全后加入烷氧基封端的低粘度有机硅树脂,加热搅拌反应48h后,有机硅树脂和气凝胶表面的烷氧基反应完全,并将低沸点含氟阻燃剂封闭在内部;分离出液体,再进行低温干燥后,即可制备得到有机硅树脂封闭改性防火气凝胶。
二、水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层样板的制备:
1)在岩棉板基体层上喷涂水性环氧树脂增粘底漆为50μm;
2)取40份有机硅树脂封闭改性防火气凝胶溶于60份高粘度水性丙烯酸酯树脂中,搅拌混合均匀形成得到复合改性气凝胶防火面漆浆料;
3)在增粘底漆表干前,将复合改性气凝胶防火面漆浆料喷涂至底漆表面至复合改性气凝胶防火面漆的干膜厚度为5mm;
4)干燥后得到气凝胶隔热防火复合涂层的干膜厚度为5mm,固化7天后测试。
对比例1
和实施例1相比,对比例1中采用未经过防火改性的普通疏水气凝胶替代有机硅树脂封闭改性防火气凝胶,未做进一步改性,具体如下:
一、普通疏水气凝胶的制备:
1)按摩尔比为1:4:14:10-4加入正硅酸四乙酯、水、乙醇和盐酸进行水解,得到正硅酸四乙酯水解液;
2)快速搅拌向得到的混合溶液中加入碱溶液调整至体系pH为4-6,固化得到复合凝胶;
3)将固化后的凝胶粉碎成小颗粒后,再置于乙醇溶剂中进行溶剂置换,经过4次溶剂置换后,气凝胶内部溶剂由水替换为乙醇;
4)再将溶剂置换后的复合凝胶置于是复合凝胶质量2倍的二甲基二硅氮烷中改性48h;
5)分离出液体,再将复合凝胶在氮气热风下分级干燥,即可制备得到普通疏水气凝胶粉体。
二、气凝胶隔热防火涂层样板的制备:
1)在岩棉板基体层上喷涂水性环氧树脂增粘底漆为30μm;
2)取30份普通疏水气凝胶溶于70份高粘度水性丙烯酸酯树脂中,搅拌混合均匀形成得到气凝胶防火面漆浆料;
3)在增粘底漆表干前,将气凝胶防火面漆浆料喷涂至底漆表面至气凝胶防火面漆的干膜厚度为200μm;
4)干燥后得到气凝胶隔热防火复合涂层的干膜厚度为200μm,固化7天后测试。
对比例2
和实施例1相比,无增粘底漆,具体如下:
1)取30份有机硅树脂封闭改性防火气凝胶溶于70份高粘度水性丙烯酸酯树脂中,搅拌混合均匀形成得到气凝胶防火面漆浆料;
2)在岩棉板基体层上将气凝胶防火面漆浆料喷涂至干膜厚度为200μm;
3)干燥后得到气凝胶隔热防火复合涂层的干膜厚度为200μm,固化7天后测试。
对比例3
和实施例1相比,只采用增粘底漆和高粘度水性丙烯酸酯树脂,不采用有机硅树脂封闭改性防火气凝胶作为涂层填料,面漆厚度为对比例1中面漆厚度总和。
本发明实施例和对比例中提供的样品性能测试如表1所示:
根据表1的数据可知,本发明通过特殊的涂层设计,利用对基底具有强粘附性的环氧树脂作为底漆,显著提高了提高复合涂层的附着力(对比例2中附着力从1A提升至实施例2的5A);并且从实施例1和2的阻燃时间可以看到,随着防火面漆喷涂的厚度增大,阻燃时间也明显变长;另外对气凝胶的复合防火改性和填充,使涂层具有逐层阻隔热扩散,高温下阻燃剂的释放和分解保持了气凝胶中气孔结构,高温下膨胀后导热系数下降,隔热性提高,大幅延长涂层的阻燃时间,为建筑材料着火后提供更长的反应时间(对比例1,3的阻燃时间大大低于实施例1)。同时从对比例3和实施例1的耐水性测试结果中可以看到,涂层中引入的气凝胶和有机硅树脂对于涂层的耐水性有显著提高。
表1实施例和对比例制备得到的样品性能测试结果
Claims (10)
1.一种水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层包含水性环氧树脂增粘底漆和复合改性气凝胶防火面漆;所述复合改性气凝胶防火面漆包括有机硅树脂封闭改性防火气凝胶和高粘度水性丙烯酸酯树脂。
2.根据权利要求1所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,所述水性环氧树脂增粘底漆干膜厚度为10~100μm;所述复合改性气凝胶防火面漆干膜厚度为100μm~10mm。
3.根据权利要求1所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的制备包括以下步骤:
(1)加入正硅酸四乙酯、水、乙醇和盐酸按照质量比的比值为1:4:14:10-4进行水解,得到正硅酸四乙酯水解液;
(2)快速搅拌加入碱溶液调整至体系pH为4-6,固化得到凝胶;
(3)将固化后的凝胶粉碎成小颗粒后,再置于乙醇溶剂中进行溶剂置换,多次溶剂置换后,乙醇中加入含烷氧基硅烷的小分子硅烷偶联剂,升温搅拌反应一段时间后制得烷氧基封端改性的气凝胶;
(4)除去溶剂后,加入P-C-N源协同阻燃剂的乙醇溶液,搅拌分散过程中通过减压蒸馏去除乙醇溶剂,P-C-N源协同阻燃剂逐渐析出并滞留在气凝胶内部和表面后,进一步干燥得到复合凝胶粉体;
(5)将复合凝胶粉体加入到低沸点含氟阻燃剂中,搅拌分散完全后加入低粘度有机硅树脂,加热待有机硅树脂和气凝胶表面的烷氧基反应完全后,分离干燥,即可制备得到有机硅树脂封闭改性防火气凝胶。
4.根据权利要求3所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,制备步骤(3)中所述含烷氧基硅烷的小分子硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷,甲基三乙氧基硅烷,二甲基二甲氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种;所述P-C-N源协同阻燃剂为聚磷酸铵,双季戊四醇和三聚氰胺三者的混合物。
5.根据权利要求3所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,制备步骤(5)中所述低沸点含氟阻燃剂为全氟己酮,全氟辛烷,全氟己烷中一种或几种;所述低粘度有机硅树脂为烷氧基封端的低粘度有机硅树脂。
6.根据权利要求1所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,水性环氧树脂增粘底漆还包括控温微胶囊粉体,粉体含量为10-30%,通过与水性环氧树脂搅拌混合分散制得。
7.根据权利要求1所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层,其特征在于,所述控温微胶囊粉体为相变微胶囊,其粒径为1~20μm,芯材为二十二烷、十八烷、硬脂酸甲酯、硬脂酸十八酯中一种或几种,相变点为20~40℃。
8.一种权利要求1-7任一项所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在基材上喷涂水性环氧树脂增粘底漆;
(2)将高分子水性丙烯酸树脂和制备的有机硅树脂封闭改性防火气凝胶混合,得到复合改性气凝胶防火面漆,喷涂至水性环氧树脂增粘底漆表面;
(3)干燥固化后得水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火复合涂层。
9.根据权利要求8所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火复合涂层的制备方法,其特征在于,所述高分子水性丙烯酸树脂和制备的有机硅树脂封闭改性防火气凝胶的混合比例为1:1-10。
10.根据权利要求8所述水性丙烯酸树脂复合改性气凝胶隔热防火复合涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中高分子水性丙烯酸树脂的分子量选自5000-200000,选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油醚、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、乙酰乙酰氧基乙基甲基丙烯酸酯类水性丙烯酸树脂中的一种或多种;固含量为80%~100%。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116785637A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-09-22 | 浙江岩谷科技有限公司 | 一种高效气凝胶灭火剂及其制备方法 |
CN116850522A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-10-10 | 广东黑卫防火技术有限公司 | 固态气凝胶全氟己酮灭火片材及其制备方法、磁吸灭火贴以及储能装置 |
CN117430372A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-01-23 | 武汉中科先进材料科技有限公司 | 一种可分散气凝胶颗粒及其制备方法和应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI643888B (zh) * | 2017-08-16 | 2018-12-11 | 崑山科技大學 | 氣凝膠/複合非織物防火隔熱材之製備方法 |
CN109439083A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-08 | 巩义市宏盛稀有金属有限公司 | 一种超薄膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法 |
CN112760024A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-07 | 杭州和韵科技有限公司 | 一种硅气凝胶复合隔热涂料及其制备方法及应用 |
CN113694842A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 重庆科聚孚新材料有限责任公司 | 一种气凝胶和包覆有气凝胶的阻燃剂及其制备方法 |
-
2023
- 2023-03-14 CN CN202310242502.4A patent/CN116120811B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI643888B (zh) * | 2017-08-16 | 2018-12-11 | 崑山科技大學 | 氣凝膠/複合非織物防火隔熱材之製備方法 |
CN109439083A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-08 | 巩义市宏盛稀有金属有限公司 | 一种超薄膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法 |
CN112760024A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-07 | 杭州和韵科技有限公司 | 一种硅气凝胶复合隔热涂料及其制备方法及应用 |
CN113694842A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-26 | 重庆科聚孚新材料有限责任公司 | 一种气凝胶和包覆有气凝胶的阻燃剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
吴国友;余煜玺;程璇;张颖;: "甲基三甲氧基硅烷对块状SiO_2气凝胶性能和结构的影响", 硅酸盐学报, vol. 37, no. 07, 15 July 2009 (2009-07-15), pages 1206 - 2111 * |
吴国友;余煜玺;程璇;张颖;: "甲基三甲氧基硅烷对块状SiO_2气凝胶性能和结构的影响", 硅酸盐学报, vol. 37, no. 07, pages 1206 - 2111 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116850522A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-10-10 | 广东黑卫防火技术有限公司 | 固态气凝胶全氟己酮灭火片材及其制备方法、磁吸灭火贴以及储能装置 |
CN116850522B (zh) * | 2023-05-26 | 2024-04-23 | 广东黑卫防火技术有限公司 | 固态气凝胶全氟己酮灭火片材及其制备方法、磁吸灭火贴以及储能装置 |
CN116785637A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-09-22 | 浙江岩谷科技有限公司 | 一种高效气凝胶灭火剂及其制备方法 |
CN116785637B (zh) * | 2023-06-12 | 2024-03-29 | 浙江岩谷科技有限公司 | 一种高效气凝胶灭火剂及其制备方法 |
CN117430372A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-01-23 | 武汉中科先进材料科技有限公司 | 一种可分散气凝胶颗粒及其制备方法和应用 |
CN117430372B (zh) * | 2023-11-08 | 2024-06-28 | 武汉中科先进材料科技有限公司 | 一种可分散气凝胶颗粒及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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