一种基于软质基材的水性弹性防火涂料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于软质基材的水性弹性防火涂料及制备方法，由A、B、C、D四个组分组成，其中A组分主要包括膨胀剂、催化脱水剂、消烟剂、发泡剂、成碳剂、有机硅耐磨剂、分散剂、润湿剂、钛白粉、工业酒精、碳黑浆和水；B组份为交联剂；C组分为带活性官能团羧基的低玻璃化温度丙烯酸乳液；D组分为自交联的弹性聚氨酯乳液或丙烯酸乳液。本发明专利技术涂料具有极高的弹性、极好的防火性、耐寒性、耐磨性以及极好的耐水耐酸耐碱性，适用于软质基材表面的防火阻燃。适用于软质基材表面的防火阻燃。

【技术实现步骤摘要】
一种基于软质基材的水性弹性防火涂料及制备方法


[0001]本专利技术属于防火涂料
，具体涉及一种基于软质基材的水性弹性防火涂料及制备方法。

技术介绍

[0002]防火涂料是指涂装在物体表面，可防止火灾发生，阻止火势蔓延传播或隔离火源，延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。目前防火涂料的种类很多，但大多是应用于墙面、钢结构等材料的表面，对于一些减震器、橡胶等软质基材，现有技术中防火涂料与基材的延长率不匹配，从而导致在使用中耐疲劳性差；尤其是在一些寒冷地区，在较低温度下防火涂料容易开裂，影响防火性能。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种基于软质基材的水性弹性防火涂料及制备方法，涂料延伸率高于350％，耐低温
‑
40℃以下的低温，防火等级达到三级HL3。
[0004]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术第一个目的在于提供一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，其特征在于，包括A、B、C、D四种组分，所述A组分包括以下重量份原料：
[0006][0007][0008]所述A组分占比40～55wt％；
[0009]所述B组分为聚碳化二亚胺交联剂，占比5～10wt％；
[0010]所述C组分为低玻璃化温度的带羧基丙烯酸乳液，占比5～10wt％；
[0011]所述D组分为延伸率大于800％的高弹性乳液，占比30～50wt％。
[0012]本专利技术中选用交联剂不易选用官能度高的交联剂，交联密度大，会大大降低涂层的延伸率，容易发生断裂。本专利技术中选用聚碳化二亚胺交联剂，官能度为2.2，交联密度适中，得到的涂料延伸率高于350％。
[0013]进一步的，所述催化脱水剂选用高聚合度的聚磷酸胺，聚合度大于1000。
[0014]所述高聚合度的聚磷酸胺在水中的溶解度小于0.5％。
[0015]进一步的，所述发泡剂选用聚合度1.5～3的三聚氰胺。
[0016]进一步的，所述成碳剂选用微粉季戊四醇，所述消烟剂选用氧化锌粉末，所述钛白粉为金红石型钛白粉，所述膨胀剂为膨胀率120％以上的膨胀型石墨。
[0017]进一步的，所述润湿剂为水溶性丙烯酸树脂，所述分散剂为含羧酸的聚合物液体，所述增稠剂为丙烯酸碱性增稠剂，所述消泡剂为有机硅类，所述耐磨剂为高分子量的硅氧烷有机硅，所述有机氟齐聚物为分子量在4000～20000之间水性有机氟聚合物；所述炭黑浆为水性炭黑浆。
[0018]进一步的，所述硅氧烷有机硅的分子量大于60万。
[0019]进一步的，所述消泡剂为有机硅消泡剂，所述有机硅消泡剂为DC
‑
65；所述高分子量硅氧烷有机硅为陶氏DC51。
[0020]进一步的，所述PH调节剂为N；N二甲基乙醇胺。
[0021]进一步的，所述高弹性乳液为聚氨酯乳液或丙烯酸乳液。
[0022]进一步的，所述A、B、C、D四组分的质量比为100:15～20:15～20:60～100。
[0023]进一步的，所述B组分与C组分的质量比为1:1。
[0024]本专利技术第二个目的在于提供一种基于软质基材的水性弹性防火涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括A、B、C、D组分的制备及混合，所述A组分的制备过程包括：
[0025]向分散机中加入称量好的去离子水、分散剂、润湿剂、消泡剂、PH调节剂、工业酒精和耐磨剂，在1000r/min下搅拌25min；然后加入发泡剂，并在600r/min搅拌下依次加入催化脱水剂、成碳剂、钛白粉和消烟剂，待加入粉料完全溶解后提高搅拌速度至 1200r/min，高速搅拌30min；再在搅拌下加入碱液增稠剂；最后在600r/min转速下加入膨胀剂、碳黑浆、水性有机氟齐聚物，加完后继续搅拌20min得到A组分。
[0026]进一步的，施工前将制备得到的A、B、C、D四组分按照质量比称量后混合，并在 1200r/min下搅拌10～20min得到防火涂料。
[0027]在本专利技术中，B组分与C组分、D组分混合后，在烘烤条件下B组分中的交联剂与 C组
分、D组分中的羧基发生反应，生成中间体：
[0028][0029]进一步的，涂料施工时在90℃烘烤1.5h。
[0030]在本专利技术中，B组分、C组分、D组分与A组分混合后会影响涂料的稳定性，难以储存，因此需要对本申请中各组分分别储存，在施工前进行混合使用。B组分与C组分混合后会与C组分中的羧基反应，影响涂料的稳定性；D组分高弹性乳液与催化脱水剂无法长期共存。在涂料喷涂后对材料在90℃烘烤1.5h，在烘烤过程中，随着D组分中的中和剂挥发，由二羟甲基丙酸单体所带羧基显现出来，与B组份交联剂发生反应，同时B 组分还与C组分及D组分中游离的羧基进行反应，消耗掉涂料中的亲水性羧基，从而大大提高了涂料的耐水性和耐酸碱性。与羧基反应生成的酰脲有很高的强度，能大大提高涂层的耐磨性。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果在于：
[0032]本专利技术通过A、B、C、D四组分混合后反应产生优异的防火阻燃及高的延伸率和消烟性，涂层厚度在1mm时延伸率达到350％以上，最高达到470％；涂层厚度达到1mm 以上时，烟密度达到三级HL3；耐
‑
40℃以下低温。以高聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、膨胀型石墨四种材料为膨胀体系，以氧化锌为消烟剂，再加分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂提高涂料贮存稳定性和施工性，以超高分子量有机硅为耐磨剂提高涂层的耐磨性；以分子量4000到20000的水性有机氟齐聚物在大分子量的乳液之间起到滑动作用，极大提高了涂层耐疲劳性能，经客户实际产品检测，耐疲劳除了通过样板一万次以上的疲劳试验外，还通过60万次产品疲劳试验，涂层表面无异常。本专利技术避免了现有技术中多数油性防火涂料在制备中需要加入大量的有机溶剂，在制备、施工时容易造成环境污染，影响施工者身体健康，无毒无污染、环境友好、储存稳定性好。
[0033]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
具体实施方式
[0034]以下结合具体实施例对本专利技术技术方案作进一步详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本专利技术，而不应被解释为对本专利技术保护范围的限制。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均涵盖在本专利技术旨在保护的范围内。
[0035]另外，除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备均可通过市场购买获得或现有方法制备得到。
[0036]实施例1：
[0037]一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，包括A、B、C、D四种组分，A组分包括以下原料：
[0038][0039][0040]B组分为聚碳化二亚胺交联剂8g，透明或半透明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，其特征在于，包括A、B、C、D四种组分，所述A组分包括以下重量份原料：所述A组分占比40～55wt％；所述B组分为聚碳化二亚胺交联剂，占比5～10wt％；所述C组分为低玻璃化温度的丙烯酸乳液，占比5～10wt％；所述D组分为延伸率大于800％的高弹性乳液，占比30～50wt％。2.如权利要求1所述一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，其特征在于：所述催化脱水剂选用高聚合度的聚磷酸胺，聚合度大于1000。3.如权利要求1所述一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，其特征在于：所述发泡剂选用聚合度1.5～3的三聚氰胺。4.如权利要求1所述一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，其特征在于：所述成碳剂选用微粉季戊四醇，所述消烟剂选用氧化锌粉末，所述钛白粉为金红石型钛白粉，所述膨胀剂为膨胀率120％以上的膨胀型石墨。5.如权利要求1所述一种基于软质基材的水性弹性防火涂料，其特征在于：所述润湿剂
为水溶性丙烯酸树脂，所述分散剂为含羧酸的聚合物液体，所述增稠剂为丙烯酸碱性增稠剂，所述消泡剂为有机硅类，所述耐磨剂为高分子量的硅氧烷有机硅，所述有机氟齐聚物为分子量在4000～20000之间水性有机氟聚合物；所述炭黑浆为水性炭黑浆。6.如权利要求1所述一种基于软质基材的水性弹性防火涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭安华，易丽萍，
申请(专利权)人：重庆亘祥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：