專利名稱：一種螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防火涂料的制備，尤其是一種螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料的制備。
背景技術(shù)：
眾所周知，木材的應(yīng)用已遍及各個(gè)行業(yè)，而火災(zāi)的發(fā)生大部分與木材結(jié)構(gòu)的制品相關(guān)，因?yàn)槟静牡闹瘘c(diǎn)相對于其他材料而言，比較低，易燃燒的缺點(diǎn)很明顯，所以木質(zhì)結(jié)構(gòu)制品的防火研究的重要性就顯現(xiàn)出來了。對于木材制品，以免影響其內(nèi)在的性質(zhì)以及其美觀性，最有效的措施就是間接的在其表面形成一層保護(hù)膜，這時(shí)就有了飾面型防火涂料的誕生。膨脹型防火涂料是由基體，阻燃體系、添加劑(顏料、填料)以及各種助劑組成。在高溫火焰的作用下，涂料層熔融，發(fā)泡，膨脹，形成蜂窩狀的包狀炭化層結(jié)構(gòu)，并放出難燃?xì)怏w，沖淡氧氣的濃度，起到隔火隔熱的作用。而本專利所用到的螺環(huán)磷酸酯類阻燃劑巧妙的將酸源、碳源、氣源結(jié)合在了一個(gè)分子當(dāng)中，從根本上解決了阻燃材料中各組分分布不均的情況。水性防火涂料，不僅滿足國家環(huán)保的要求，而且價(jià)格低廉，性能顯著，故而越來越受到研究者與廠商的重視。本發(fā)明采用硅丙乳液作為基體，硅丙乳液是有機(jī)硅單體與丙烯酸乳液的有機(jī)合成體，不僅具有丙烯酸乳液的柔性與高彈性，而且具有無機(jī)材料的剛性與耐久性，真正做到了剛?cè)峒鏉?jì)，是飾面型防火涂料理想的基料。鈦白粉作為高溫填料，在燃燒的過程當(dāng)中，析出附著在炭層表面，起到隔火隔熱的作用，在此是一種非常受歡迎的一種高溫填料，而鑰系化合物具有抑煙的作用，在國家越來越重視環(huán)境安全與人身安全的情況下，減少煙霧的產(chǎn)生，已勢在必行，畢竟在火災(zāi)中死亡的人，85%以上都是因?yàn)槎緹煻舷⑺劳觥?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提高現(xiàn)有防火涂料的耐燃性能，一是從根本上解決阻燃體系中各組分分布不均的情況，二是是低煙方面的性能，以提供一種優(yōu)于傳統(tǒng)防火涂料的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型防火涂料。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):該防火涂料的組分及含量:
硅丙乳液(20%_25%)，螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑(30%_40%)，鈦白粉(2%_3%)，鑰系化合物(0.1%-0.2%)，助劑(1%-2%)，水(余量)。本發(fā)明所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑為三聚氰酸螺環(huán)磷酸酯、季戊四醇雙磷酸酯蜜銨鹽、螺環(huán)磷酸酯酰胺其中的一種。本發(fā)明所述的欽白粉為金紅石型欽白粉，銳欽型欽白粉的其中一種。本發(fā)明所述的助劑包含成膜助劑，分散劑，增稠劑，流平劑，消泡劑。
本發(fā)明所述的鑰系化合物為鑰酸銨，氧化鑰或它們的復(fù)配物。該發(fā)明包括以下步驟:(I)按照以下組分配比備料:硅丙乳液(20%_25%)，螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑(30%-40%)，鈦白粉(2%-3%)，鑰系化合物(0.1%-0.2%)，助劑(1%_2%)，水(余量)(2)將水，防火助劑，填料混合均勻，放入轉(zhuǎn)速為1400r/min的研磨機(jī)中研磨30min，然后將硅丙乳液以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，制得螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所用到的螺環(huán)磷酸酯類阻燃劑巧妙的將酸源、碳源、氣源結(jié)合在了一個(gè)分子當(dāng)中，從根本上解決了阻燃材料中各組分分布不均的情況。本發(fā)明所用的高溫填料鈦白粉，會在燃燒過程當(dāng)中析出，附著在炭層表面，提高炭化層強(qiáng)度，隔絕了熱量的傳導(dǎo)，延長了耐燃時(shí)間。本發(fā)明所用的鑰系化合物具有抑煙的效果，添加入防火涂料后，煙釋放量明顯降低。
具體實(shí)施方式
:
實(shí)例一:各組分含量:硅丙乳液(25%)，三聚氰酸螺環(huán)磷酸酯(35%)，金紅石型鈦白粉(2.7%)，鑰酸銨(0.23%)，助劑(1.3%)，水(余量)。制備方法:將水，防火助劑，填料混合均勻，放入轉(zhuǎn)速為1400r/min的研磨機(jī)中研磨30min,然后將硅丙乳液以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，制得螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料。實(shí)例二:硅丙乳液(20%)，季戊四醇雙磷酸酯蜜銨鹽(40%)，銳鈦型鈦白粉(2.7%)，氧化鑰(0.27%)，助劑(1.3%)，水(余量)。制備方法:將水，防火助劑,填料混合均勻,放入轉(zhuǎn)速為1400r/min的研磨機(jī)中研磨30min,然后將硅丙乳液以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，制得螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料。實(shí)例三:硅丙乳液(20%)，螺環(huán)磷酸酯酰胺(40%)，金紅石型鈦白粉(2.7%)，氧化鑰與鑰酸銨復(fù)配物(0.4%)，助劑(1.3%)，水(余量)。制備方法:將水，防火助劑,填料混合均勻,放入轉(zhuǎn)速為1400r/min的研磨機(jī)中研磨30min,然后將硅丙乳液以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，制得螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料。
權(quán)利要求
1.一種螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料制備方法，其特征在于:該防火涂料的組分及含量: 硅丙乳液(14%17%)，螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑(30% _40%)，鈦白粉(2% _3%)，鑰系化合物(0.1%0.2%)，助劑(1%2%)，水(余量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料，其特征在于，所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑為三聚氰酸螺環(huán)磷酸酯、季戊四醇雙磷酸酯蜜銨鹽、螺環(huán)磷酸酯酰胺其中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料，其特征在于，所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉，銳鈦型鈦白粉其中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料，其特征在于，所述的助劑包含成膜助劑，分散劑，增稠劑，流平劑，消泡劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料，其特征在于，所述的鑰系化合物為鑰酸銨，氧化鑰其中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料，其特征在于，該方法包括以下步驟: (O按照以下組分配比備料:硅丙乳液(20% -25%)，螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑(30% -40%)，鈦白粉(2%3%)，鑰系化合物(0.1%0.2%)，助劑(I % _2%)，水 25% -30%。
(2)將水，防火助劑, 填料混合均勻，放入轉(zhuǎn)速為1400r/min的研磨機(jī)中研磨30min,然后將硅丙乳液以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，制得螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺環(huán)磷酸酯類膨脹型低煙防火涂料及其制備方法，屬于功能涂料范疇。其特征是以硅丙乳液(20%25%)為基料，螺環(huán)磷酸酯類膨脹型阻燃劑(30%40%)，鈦白粉(2％-3%)為高溫填料，鉬酸銨、氧化鉬或其復(fù)配物為抑煙填料(0.1%0.2%)，將這些物質(zhì)按照一定配比混合研磨成涂料。本發(fā)明的效果在于燃燒初期，均勻致密發(fā)泡，后期形成了一種隔火隔熱的包狀炭層結(jié)構(gòu)，耐燃時(shí)間長，機(jī)械強(qiáng)度大，耐水耐候性好，涂層表面光滑，制備工藝流程簡單，便于操作。該防火涂料屬于水性涂料范疇，低煙低毒，屬于綠色環(huán)保涂料。該涂料可廣泛用于木結(jié)構(gòu)，亦可用于鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。
文檔編號C09D7/12GK103073938SQ20131002731
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月19日
發(fā)明者張勝, 扈中武, 谷曉昱, 李洪飛, 劉喜山 申請人:北京化工大學(xué)