本发明专利技术提供一种建筑材料用水性防火防腐涂料及其制备方法，该水性防火防腐涂料按质量份数计，主要包括以下原料组分：15～30份阻燃改性聚磷酸铵，5～15份补充碳源，40～55份粘结剂，1～5份水性防腐剂；其中，所述防腐剂为水溶性铜盐类防腐剂和/或硼类防腐剂。本发明专利技术所述的水性防火防腐涂料制备工艺简单，成本低，无刺激性气味，耐水耐候性能强，防火、防腐效果好，适用于木材、竹材等建筑材料的防火防腐。竹材等建筑材料的防火防腐。竹材等建筑材料的防火防腐。
【技术实现步骤摘要】
一种建筑材料用水性防火防腐涂料及其制备方法
[0001]本专利技术属于建筑材料用涂料
，涉及一种建筑材料用水性防火防腐涂料及其制备方法，特别是针对利用中国授权专利技术专利CN201310727560.2所公开的阻燃改性聚磷酸铵作为阻燃剂。
技术介绍
[0002]在建筑材料中，木材的易燃属性使其在使用过程中具有较大火安全隐患。涂覆饰面型防火涂料是目前最好的木材防火手段，在木材受火时可以达到延长木材耐燃时间、减缓火势蔓延的目的，以便有足够的时间进行扑救，尽可能减少火灾造成的损失。
[0003]目前，国内外饰面型防火涂料的研制还处于起步阶段，实际应用过程中面临的问题还很多。其中，例如限制透明饰面型防火涂料实际应用的因素包括阻燃剂添加量大、涂层耐候性差、有机溶剂危害环境等。同时，为兼顾木材的防腐性能，对木材进行防腐处理也是非常必要的。因此，如何研制出一种防火性能优异、耐候性佳的木材防火防腐涂料成为国内外研究学者亟需解决的难题。
[0004]“三源一体”膨胀型阻燃剂是一种集催化、成炭、发泡于一身的新型阻燃剂，凭借各组分间的高度集成，展现出了极好的阻燃效果，成为了目前膨胀型防火涂料的研究趋势之一。将膨胀型阻燃剂应用于阻燃涂料当中具有添加量少、涂层薄、阻燃效果好的优势，被广泛用于工业及民用建筑、宾馆、影院、古建筑室内的木质装修用的可燃基材的防火保护和装饰场所的防火保护，也为获得高效阻燃的环保涂层提供了一个有效思路。
[0005]本专利技术申请人在先申请并授权的中国专利技术专利“阻燃改性聚磷酸铵及其制备方法和应用”(申请号：201310727560.2)，公开了一类改性聚磷酸铵阻燃剂，不仅具有酸源和气源作用，还可提供碳源效果，能够单独作为阻燃剂应用于高分子材料，且其添加量小，阻燃效果好，制备操作简单方便，易于控制，便于工业化生产。
[0006]但是，在上述专利技术专利实际应用过程中，本专利技术的专利技术人发现，目前在针对既有建筑木材的表面涂覆涂料工艺流程中，通常采用了分别涂覆防腐、防火涂层的做法，即通常选择在建筑木材表面涂覆了防腐涂料后，又会覆盖涂覆一层防火涂料。由于目前常采用的防腐涂层大多数为溶剂型(煤焦油、煤杂酚油等)，因此在实际应用过程中发现，涂层施工过程中溶剂挥发量巨大，环境污染严重；此外，油性的防腐涂层与水性防火涂料之间存在明显的界面，导致两层间结合不好，从而导致防火涂层剥落，大幅影响其防火性能；即便防火、防腐涂层具有一定的结合强度，在防火涂层受火膨胀时，因为没有与木材基体牢固连接，会导致形成的膨胀炭层极易被剥落，严重影响防火效果。同时因防火涂料采用了专利技术人在先授权专利中所限定的阻燃改性聚磷酸铵作为主要阻燃成分，技术人员无法确定市面上何种防腐涂料与该防火涂料具有较好的结合能力，实际应用中也未发现防腐涂料的选择具有一定的规律，因此造成了上述授权专利技术专利在建筑木材领域实际应用过程中的缺陷。
[0007]此外，上述建筑木材的防火防腐施工过程中，涂刷两层对于大规模施工极其不方便，也会造成很多不必要的浪费和环境污染。
技术实现思路
[0008]为了解决上述
技术介绍
所提出的问题，本专利技术提供一种建筑材料用水性防火防腐涂料及其制备方法，本专利技术所述的水性防火防腐涂料制备工艺简单，成本低，无刺激性气味，耐水耐候性能强，防火、防腐效果好。
[0009]为实现上述目的，本专利技术是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
[0010]一种建筑材料用水性防火防腐涂料，按重量份数计，主要包括以下原料组分：
[0011][0012]其中，所述防腐剂为水溶性铜盐类防腐剂和/或硼类防腐剂。
[0013]通常地，所述建筑材料用水性防火防腐涂料的原料组分，还包括但不限于功能性助剂、填料等常规涂料组分，以及在制备过程中所需添加的水等溶剂组分，本领域技术人员可直接参考现有技术或市售的防火、防腐涂料中的原料组分，或是根据具体需求选择适宜的其他原料组分。
[0014]其中，所述阻燃改性聚磷酸铵，限定为本专利技术申请人在先申请并授权的中国专利技术专利“阻燃改性聚磷酸铵及其制备方法和应用”(申请号：201310727560.2)中所公开的阻燃改性聚磷酸铵：
[0015]所述阻燃改性聚磷酸铵，其结构通式如下：
[0016][0017]以上结构通式(Ⅰ)中R1为中的任一种，以上结构通式(Ⅱ)、(Ⅳ)～(
Ⅵ
)或(
Ⅷ
)中R1和R1’
为中的任意一种，在同一结构通式中R1和R1’
不相同，其中Q1、Q2为C1‑
C4的直链或支链烷基；R2、R2’
为脂肪族二胺盐+H3N
‑
R
‑
NH3+、结构式为中的任一种，式中R为C2‑
C6的直链或支链烷基，n≥1。
[0018]上述阻燃改性聚磷酸铵的制备方法，是先在室温下，将溶剂中的任一种与水按照体积比100:1
‑
20混合，然后在惰性气体氛围下按摩尔比1:0.1
‑
1加入聚磷酸铵和改性剂，并搅拌升温至70
‑
90℃反应2
‑
8h，再用该溶剂洗涤、烘干即可制得结构通式为Ⅰ、Ⅱ、
Ⅴ
或
Ⅵ
的
阻燃改性聚磷酸铵，所用改性剂为中的至少一种，其中Q1、Q2为C1‑
C4的直链或支链烷基；所用溶剂为同时能与水和改性剂混溶的溶剂，
[0019]或
[0020]先在室温下，将溶剂中的任一种与水按照体积比100:1
‑
15混合，然后在惰性气体氛围下按摩尔比1:0.1
‑
1加入聚磷酸铵和第一改性剂中的任一种，并搅拌升温至70
‑
90℃反应2
‑
4h，继续搅拌冷却至室温，再滴加第二改性剂中的任一种和溶剂的混合物，并于0.5
‑
1h滴加完毕，其后升温至70
‑
90℃反应1
‑
3h，再用该溶剂洗涤、烘干即可制得结构通式为Ⅳ或
Ⅷ
的阻燃改性聚磷酸铵，混合物中第二改性剂与聚磷酸铵的摩尔比为0.1
‑
0.6:1，溶剂与第二改性剂的体积比为10
‑
20:1，所用第一改性剂为中的任一种，其中Q1、Q2为C1‑
C4的直链或支链烷基；第二改性剂为脂肪族二胺H2N
‑
R
‑
NH2、或结构式为中的任一种，其中R为C2‑
C6的直链或支链烷基，n≥1；所用溶剂为同时能与水和改性剂混溶的溶剂。将上述阻燃改性聚磷酸铵应用于防火涂料中时，专利技术人发现，由于其亲水性和与树脂基材之间相容性良好，因此避免了传统防火涂层在长时间使用过程中阻燃剂流失的现象，有效延长了防火涂料的使用寿命。
[0021]通常地，所述粘结剂选择为本领域常规所使用的粘结剂，本领域技术人员可根据现有技术或是参考市面上现有的防火、防腐涂料中的粘结剂组分选择。为了更好地说明本专利技术，并提供一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种建筑材料用水性防火防腐涂料，其特征在于按重量份数计，主要包括以下原料组分：2.根据权利要求1所述水性防火防腐涂料，其特征在于：所述粘结剂选择包括丙烯酸树脂、苯乙烯丙烯酸树脂﹑醋酸乙烯树脂﹑改性醋酸乙烯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、水性脲醛树脂、环氧树脂﹑醇酸树脂中的至少一种。3.根据权利要求1所述水性防火防腐涂料，其特征在于：所述补充碳源选择包括季戊四醇、糊精、乙二醇、酚醛树脂、聚酰胺、热塑性聚氨酯、新戊二醇、双季戊四醇、甘露醇、木糖醇、山梨醇、淀粉、纤维素、木质素、三嗪成炭剂PPMT、壳聚糖、尼龙6及蔗糖中的至少一种。4.根据权利要求1所述水性防火防腐涂料，其特征在于：所述防腐剂为甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮、苯丙异噻唑啉酮、甲基苯并异噻唑啉酮、布罗波尔、1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮、铜铬砷、酸性铬酸铜、氨溶砷酸铜、氨溶砷酸锌铜、加铬硼酸铜、氨溶烷基胺铜、铜唑、醋酸铜、柠檬酸铜、硫酸铜、硝酸铜、硼酸、硼酸酯、硼砂、四硼酸钠、五硼酸钠、铜铬硼合剂、二甲基二癸基四氟化硼季铵盐、四氟化硼季铵盐、烷氧基甲基癸基二甲基四氟硼季铵、四水八硼酸钠、卡松防腐剂、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、氟铬砷酚、烷基胺类化合物、二癸基二甲基氯化铵、五氯酚钠、五氯酚、戊唑醇和丙环唑中的至少一种。5.根据权利要求1所述水性防火防腐涂料，其特征在于：原料组分还包括功能性助剂和/或填料。6.根据权利要求5所述水性防火防腐涂料，其特征在于：所述功能性助剂选择包括润湿分散剂、消泡剂、金属螯合剂、流平剂、成膜助剂、增稠剂、防冻剂﹑酸催化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、pH调节剂中任意一种或几种；所述填料选择包括纳米硅微粉、纳米有机土、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米硅酸铝、纳米二氧化硅、蒙脱土、水滑石、高岭土、滑石粉中的至少一种。7.根据权利要求1或4所述水性防火防腐涂料，其特征在于：所述原料组分还包括金属螯合剂，所述金属螯合剂选择包括柠檬酸、柠檬酸铵、羟基乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、酒石酸、葡萄耀Ⅰ酸、羟乙基乙二胺三乙酸、二羟乙基甘氨酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐、富马酸—丙烯磺酸共聚体、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、乙二胺四...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋飞，邓泽鹏，付腾，郭德明，王玉忠，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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