溶剂型膨胀型防火涂料及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010189515.6 (22)申请日 2020.03.18 (71)申请人 泉州联众工贸有限公司 地址 362000 福建省泉州市丰泽区北门潭 美倒松路口1号 (72)发明人 公涛丁日辉陈亮光 (51)Int.Cl. C09D 133/04(2006.01) C09D 161/20(2006.01) C09D 191/06(2006.01) C09D 5/18(2006.01) C09D 7/20(2018.01) C09D 7/61(2018.01) C09D 7/62。

2、(2018.01) C09D 7/65(2018.01) (54)发明名称 一种溶剂型膨胀型防火涂料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种溶剂型膨胀型防火涂料 及其制备方法， 属于防火涂料领域， 其中防火涂 料按重量份数计原料包括聚磷酸铵20-35份、 成 炭剂10-15份、 氨基树脂13-20份、 丙烯酸树脂8- 15份、 颜料6-16份、 发泡剂10-15份、 稀释剂13-20 份、 助剂1.5-6.8份； 其制备方法， 包括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混 合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入颜料、 聚磷酸 铵、 成炭剂、 发泡剂搅拌25-35m。

3、in； S3： 向步骤S2 中加入助剂， 搅拌分散5-15min； S4： 将步骤S3得 到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 本发 明的防火涂料具有提高涂料的稳定性， 保证涂料 的防火性能的效果。 权利要求书1页 说明书6页 CN 111286239 A 2020.06.16 CN 111286239 A 1.一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 按重量份数计原料包括聚磷酸铵20-35 份、 成炭剂10-15份、 氨基树脂13-20份、 丙烯酸树脂8-15份、 颜料6-16份、 发泡剂10-15份、 稀 释剂13-20份、 助剂1.5-6.8份。 2.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨。

4、胀型防火涂料， 其特征在于： 按重量份数计原料 包括聚磷酸铵23-32份、 成炭剂11-14份、 氨基树脂15-19份、 丙烯酸树脂9-13份、 颜料8-14 份、 发泡剂11-14份、 稀释剂14-18份、 助剂2.5-5.8份。 3.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 成炭剂选择季戊四 醇。 4.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 发泡剂选择三聚氰 胺。 5.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 颜料按重量份包括 钛白粉3-8份、 立德粉3-8份。 6.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 。

5、稀释剂包括醋酸酊 酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂油的重量比为1:6.5-10。 7.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 助剂按重量份包括 氯化石蜡1-5份、 有机膨润土0.3-1份、 催干剂0.2-0.8份。 8.根据权利要求1所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料， 其特征在于： 原料中按重量份还 包括滑石粉3-8份。 9.一种如权利要求1-7任一所述的溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 其特征在于， 包 括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 醋酸丁酯、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入颜料、 聚磷酸铵、 成炭剂、 发泡剂搅拌。

6、25-35min； S3： 向步骤S2中加入助剂， 搅拌分散5-15min； S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 10.根据权利要求9所述的一种溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 其特征在于： 在步 骤S2中， 加入重量份的滑石粉3-8份。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111286239 A 2 一种溶剂型膨胀型防火涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及防火涂料领域， 特别涉及一种溶剂型膨胀型防火涂料及其制备方法。 背景技术 0002 防火涂料从防火机理分为膨胀型和非膨胀型两类， 非膨胀型防火涂料是靠其自身 的高难燃或不燃性来达到阻燃防火的目的， 要想达。

7、到好的防火效果必须涂的很厚， 添加大 量含卤素、 氮、 磷等阻燃剂， 产生大量有毒气体。 膨胀型防火涂料就是涂膜受热膨胀形成蜂 窝状碳化层， 使火焰热量受到隔离而减少或减缓对基材的传递， 同时在高温时涂料分解出 不燃气体， 隔绝并稀释了空气， 达到防火的性能。 0003 但炭化层的形成影响涂料的稳定性， 目前的防火涂料形成的炭化层在火焰的进攻 下， 容易脱落， 降低了涂料的耐火极限。 发明内容 0004 针对现有技术存在的不足， 本发明的目的一是提供一种溶剂型膨胀型防火涂料， 达到提高涂料的稳定性， 保证涂料的防火性能的效果； 本发明的目的二是提供一种溶剂型 防火涂料的制备方法。 0005 本。

8、发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的： 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵20-35份、 成炭剂10-15 份、 氨基树脂13-20份、 丙烯酸树脂8-15份、 颜料6-16份、 发泡剂10-15份、 稀释剂13-20份、 助 剂1.5-6.8份。 0006 通过采用上述技术方案， 聚磷酸铵不仅是脱水剂也是发泡剂， 在在高温下， 聚磷酸 铵迅速分解成氨气和聚磷酸， 氨气可以稀释气相中的氧气浓度， 从而起到阻止燃烧的作用， 生成的聚磷酸是强脱水剂， 可使成炭剂脱水炭化形成炭层， 隔绝聚合物与氧气的接触， 起阻 止燃烧的作用。 发泡剂与聚磷酸铵配合使用， 能在较低。

9、的温度下分解并与基材协同形成均 匀致密的泡沫层骨架， 提高涂料与基材的粘结强度， 防止涂料在火焰的作用下被冲破， 提高 涂料使用的稳定性， 同时发泡剂有利于与成炭剂进行化合反应， 使正常的燃烧反应转化为 脱水反应， 有效地把碳固定在碳骨架上， 提高涂料的机械性能， 同时形成均匀致密的碳质泡 沫层， 保证漆膜与基材之间的粘附力， 保证防火涂料的防火性能。 0007 丙烯酸树脂对光的主吸收峰在太阳光谱范围之外， 因此， 丙烯酸树脂加入涂料中， 使得涂料具有优良的耐光性和耐户外老化性， 有效降低涂料与基材之间脱落的概率， 保证 涂料与基材之间的粘附力， 同时丙烯酸树脂在氨基树脂的作用下， 通过化学反。

10、应交联呈一 个三维立体网状结构， 提高涂料与基材之间的粘附力， 同时也能承受火灾气流的冲击， 进一 步提高防火性能。 0008 本发明进一步设置为， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵23-32份、 成炭剂11-14份、 氨基树脂15-19份、 丙烯酸树脂9-13份、 颜料8-14份、 发泡剂11-14份、 稀释剂14-18份、 助剂 2.5-5.8份。 说明书 1/6 页 3 CN 111286239 A 3 0009 通过采用上述技术方案， 原料在此范围内后能够进一步提高涂料与基材之间的粘 结强度， 保证防火涂料的防火性能。 0010 本发明进一步设置为， 成炭剂选择季戊四醇。 0011 通过采。

11、用上述技术方案， 季戊四醇在足够的热量下， 羟基从碳链上断链， 失去羟基 的碳链形成活性炭， 活性炭形成绝缘层以阻止热传递， 同时季戊四醇遇火后膨胀发泡， 形成 一层泡沫隔热层， 封闭被保护的基材， 阻止基材燃烧， 此外季戊四醇与聚磷酸铵配合使用， 能够起到协同作用， 在一定时间内能阻止燃烧， 并控制火势的发展。 0012 本发明进一步设置为， 发泡剂选择三聚氰胺。 0013 通过采用上述技术方案， 三聚氰胺与聚磷酸铵相容性好， 同时受热时能生成均匀 且致密的碳质层， 具有良好的隔热、 隔氧、 阻燃和抑烟的作用， 并可有效阻止滴落现象， 制止 火焰的传播和蔓延。 0014 本发明进一步设置为，。

12、 颜料按重量份包括钛白粉3-8份、 立德粉3-8份。 0015 通过采用上述技术方案， 钛白粉兼有锌白和铅白的遮盖性， 同时钛白粉无毒， 不会 对人体产生影响， 且钛白粉不仅与聚磷酸铵、 季戊四醇起到协同作用， 同时也有效防止涂层 脱落， 保证涂料的防火性能。 立德粉具有良好的耐热性能以及耐候性能， 将钛白粉与立德粉 配合使用， 不仅降低防火涂料的生产成本， 也有效提高防火涂料的防火性能。 0016 本发明进一步设置为， 稀释剂包括醋酸酊酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂 油的重量比为1:6.5-10。 0017 通过采用上述技术方案， 醋酸丁酯作为防火涂料的溶剂， 对环境污染小， 。

13、醋酸丁酯 与丙烯酸树脂、 氨基树脂等的相容性好， 醋酸丁酯200#溶剂油配合使用， 能够很好得溶解氨 基树脂和丙烯酸树脂， 降低丙烯酸树脂与氨基树脂的粘度， 能够有效改善涂料的施工性能， 提高涂料与基材之间的粘结力， 此外醋酸丁酯还具有快干的性能， 保证涂料在基材上的机 械强度。 0018 本发明进一步设置为， 助剂按重量份包括氯化石蜡1-5份、 有机膨润土0.3-1份、 催 干剂0.2-0.8份。 0019 通过采用上述技术方案， 氯化石蜡作为增塑剂， 能够有效改善涂料的柔韧性， 防止 涂料硬化出现脱落现象； 氯化石蜡具有较高的含氯量， 较低的软化温度， 在高温下可以分解 释放出气体， 具有。

14、阻燃、 增塑和协调发泡的作用， 同时还具有提供碳源作为成炭剂的作用； 有机膨润土的添加， 不仅能够使得防火涂料在施工时具有良好的施工性能， 防止涂料在使 用的过程中出现沉降现象， 同时在不降低漆膜厚度的情况下能够保证漆膜的干膜厚度， 从 而提高防火涂料机械性能； 催干剂不仅能有效地加工涂料喷涂后的干燥速度， 加速漆膜的 氧化、 聚合、 达到快干的目的， 而且还提高漆膜的硬度以及附着力。 0020 本发明进一步设置为， 原料中按重量份还包括滑石粉3-8份， 滑石粉的目数选择 800目。 0021 通过采用上述技术方案， 滑石粉具有助流、 耐火性、 抗酸性、 遮盖力良好、 吸附力强 等优良的物理、。

15、 化学特性， 在涂料中， 滑石粉作为填料， 可起到骨架作用， 降低制造成本， 同 时提高涂料的漆膜硬度， 增加涂料的稳定性。 0022 本发明的目的二： 提供一种溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 包括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； 说明书 2/6 页 4 CN 111286239 A 4 S2： 向步骤S1中加入颜料、 聚磷酸铵、 成炭剂、 发泡剂搅拌25-35min； S3： 向步骤S2中加入助剂， 搅拌分散5-15min； S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 0023 通过采用上述技术方案， 先将稀释剂与氨基树脂、 。

16、丙烯酸树脂混合， 使得氨基树脂 与丙烯酸树脂、 稀释剂充分溶解并混合， 防止混合不均匀， 然后在家颜料、 聚磷酸铵、 成炭剂 和发泡剂进行充分搅拌均匀并混合。 0024 本发明进一步设置为， 在步骤S2中， 加入重量份的滑石粉3-8份。 0025 综上所述， 本发明具有以下有益效果： 1、 本申请中聚磷酸铵、 发泡剂、 丙烯酸树脂的配合使用， 不仅为炭层的形成提供支撑骨 架， 提高基材与涂料之间的粘附力， 从而提高涂料的稳定性， 同时也能有效保证涂料的防火 性能； 2、 稀释剂中醋酸丁酯与200#溶剂油的配合使用， 能够有效溶解氨基树脂和丙烯酸树 脂， 改善涂料的施工性能， 同时有效提高涂料与。

17、基材之间的粘附力， 保证涂料与基材之间的 粘结强度。 具体实施方式 0026 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。 0027 原料来源： 聚磷酸铵购自河南拓源化工产品有限公司； 季戊四醇购自济南富铭化工有限公司； 三聚氰胺购自三明市龙腾化工有限公司； 钛白粉购自泉州市伊洛科新材料有限公司； 氯化石蜡购自苏州赛帊汉特种油品有限公司； 有机膨润土购自浙江宇宏新材料有限公司； 醋酸酊酯购自红树水性印涂材料有限公司； 200#溶剂油购自苏州赛帊汉特种油品有限公司； 氨基树脂购自红树水性印涂材料有限公司； 丙烯酸树脂购自红树水性印涂材料有限公司； 滑石粉购自灵寿县光辉矿产产品加工有限公司， 目数为8。

18、00目； 立德粉购自河北唯彩颜料有限公司； 催干剂购自东莞市博城化工有限公司。 0028 实施例1 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵20份、 季戊四醇15份、 氨 基树脂13份、 丙烯酸树脂15份、 颜料6份、 三聚氰胺15份、 稀释剂15份、 助剂6.8份； 其中颜料包括重量份的钛白粉3份、 立德粉3份； 稀释剂包括醋酸酊酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂油的重量比为1:6.5， 即醋酸 丁酯为1.73份、 200#溶剂油为11.27份； 助剂包括重量份的氯化石蜡5份、 有机膨润土1份、 催干剂0.8份； 溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 包括如下步骤： 说。

19、明书 3/6 页 5 CN 111286239 A 5 S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入钛白粉、 立德粉、 聚磷酸铵、 季戊四醇、 三聚氰胺搅拌25min； S3： 向步骤S2中加入氯化石蜡、 有机膨润土和催干剂， 搅拌分散5min； S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 0029 实施例2 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵23份、 季戊四醇14份、 氨 基树脂15份、 丙烯酸树脂13份、 颜料8份、 三聚氰胺14份、 稀释剂14份、 助剂5.8份； 其中颜料包括重量份的钛白粉4份、 立。

20、德粉4份； 稀释剂包括醋酸酊酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂油的重量比为1:8， 即醋酸丁 酯为1.56份、 200#溶剂油为12.44份； 助剂包括重量份的氯化石蜡4.4份、 有机膨润土0.8份、 催干剂0.6份； 溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 包括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入钛白粉、 立德粉、 聚磷酸铵、 季戊四醇、 三聚氰胺搅拌25min； S3： 向步骤S2中加入助剂， 搅拌分散5min； S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 0030 实施例3 一种溶剂型膨胀型防火涂料。

21、， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵28份、 季戊四醇13份、 氨 基树脂16份、 丙烯酸树脂12份、 颜料11份、 三聚氰胺12份、 稀释剂16份、 助剂4.1份； 其中颜料包括重量份的钛白粉5.5份、 立德粉5.5份； 稀释剂包括醋酸酊酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂油的重量比为1:8， 即醋酸丁 酯为1.78份、 200#溶剂油为14.22份； 助剂包括重量份的氯化石蜡3份、 有机膨润土0.6份、 催干剂0.5份； 溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 包括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入钛白粉、 立德粉、 聚磷。

22、酸铵、 季戊四醇、 三聚氰胺搅拌30min； S3： 向步骤S2中加入助剂， 搅拌分散10min； S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 0031 实施例4 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵32份、 季戊四醇11份、 氨 基树脂19份、 丙烯酸树脂9份、 颜料14份、 三聚氰胺11份、 稀释剂18份、 助剂2.5份； 其中颜料包括重量份的钛白粉7份、 立德粉7份； 稀释剂包括醋酸酊酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂油的重量比为1:8， 即醋酸丁 酯为2份、 200#溶剂油为16份； 助剂包括重量份的氯化石蜡1.8份、 有机膨润土0.4份。

23、、 催干剂0.3份； 溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 包括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入钛白粉、 立德粉、 聚磷酸铵、 季戊四醇、 三聚氰胺搅拌35min； S3： 向步骤S2中加入助剂， 搅拌分散15min； 说明书 4/6 页 6 CN 111286239 A 6 S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂料。 0032 实施例5 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 按重量份数计原料包括聚磷酸铵35份、 季戊四醇10份、 氨 基树脂20份、 丙烯酸树脂8份、 颜料16份、 三聚氰胺10份、 稀释剂20份、 助。

24、剂1.5份； 其中颜料包括重量份的钛白粉8份、 立德粉8份； 稀释剂包括醋酸酊酯和200#溶剂油， 醋酸丁酯与200#溶剂油的重量比为1:10， 即醋酸 丁酯为1.81份、 200#溶剂油为18.19份； 助剂包括重量份的氯化石蜡1份、 有机膨润土0.3份、 催干剂0.2份； 溶剂型膨胀型防火涂料的制备方法， 包括如下步骤： S1： 将重量份的稀释剂、 氨基树脂、 丙烯酸树脂混合并搅拌均匀； S2： 向步骤S1中加入钛白粉、 立德粉、 聚磷酸铵、 季戊四醇、 三聚氰胺搅拌35min； S3： 向步骤S2中加入助剂， 搅拌分散15min； S4： 将步骤S3得到的混合物进行研磨、 过滤得到防火涂。

25、料。 0033 实施例6 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 与实施例3的不同之处在于， 按重量份计原料中还包括滑 石粉3份， 制备方法与实施例3的不同之处在于， 在步骤S2中加入重量份的滑石粉。 0034 实施例7 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 与实施例3的不同之处在于， 按重量份计原料中还包括滑 石粉5份， 制备方法与实施例3的不同之处在于， 在步骤S2中加入重量份的滑石粉。 0035 实施例8 一种溶剂型膨胀型防火涂料， 与实施例3的不同之处在于， 按重量份计原料中还包括滑 石粉8份， 制备方法与实施例3的不同之处在于， 在步骤S2中加入重量份的滑石粉。 0036 对比例1 与实施例3的不同之处在。

26、于， 稀释剂只采用200#溶剂油。 0037 对比例2 与实施例3的不同之处在于， 助剂的重量份为4.1份， 助剂中氯化石蜡为3.9份、 有机膨 润土0.1份、 催干剂0.1份。 0038 对比例3 与实施例3的不同之处在于， 氯化石蜡1.9份、 有机膨润土1.2份、 催干剂1.0份。 0039 性能检测 对实施例1-8和对比例1-3中的防火涂料进行性能检测， 检测结果如表2所示， 检测依据 GB14907-2018。 0040 防火涂料性能指标要求如表1所示 耐碱性360h试验后， 涂层应无起层、 脱落、 开裂现象， 且隔热效率衰减量应35% 耐盐雾腐蚀性30次试验后， 涂层应无气泡， 明显。

27、的变质、 软化现象， 且隔热效率衰减量应35% 耐紫外线辐照性60次试验后， 涂层应无起层、 开裂、 粉化现象， 且隔热效率衰减量应35% 耐曝热性720h试验后， 涂层应无起层、 脱落、 空鼓、 开裂现象， 且隔热效率衰减量应35% 耐湿热性504h试验后， 涂层应无起层、 脱落现象， 且隔热效率衰减量应35% 耐火性能/h0.5 粘结强度/MPa0.15 说明书 5/6 页 7 CN 111286239 A 7 表2涂料性能检测结果表 项目粘结强度/MPa耐碱性/%耐盐雾腐蚀性/%耐紫外线辐照性/%耐曝热性/%耐湿热性/%耐火性能/h 实施例10.6514181711121.11 实施例2。

28、0.6812171410101.24 实施例30.71916148101.41 实施例40.701016159101.36 实施例50.6911171610111.15 实施例60.7371412891.64 实施例70.7661210871.72 实施例80.7571310881.53 对比例10.5416222416180.82 对比例20.4915212518150.67 对比例30.5314212317140.64 从上表可知： 实施例1-5中， 实施例3中的各项性能均优于实施例1-2和实施例2-4中的效果， 说明实 施例3中的配比为较佳配比； 各组分间相互配合能够有效提高防火涂料的稳。

29、定性， 以及防火 性能； 实施例6-8与实施例3相比， 当在原料中添加滑石粉后， 不仅使得涂料的粘结强度、 耐碱 性、 耐盐酸腐蚀性、 耐紫外线辐射性、 耐湿热性以及耐火性能相比于实施例3均提高， 说明滑 石粉的加入， 增强了漆膜在基材上的附着力， 提高防火涂料的稳定性； 对比例1与实施例3相比， 当稀释剂只采用200#溶剂油时， 涂料的各项性能相比于实施 例3中的各项性能均降低， 其原因可能是， 涂料中树脂的溶解性降低， 导致涂料与基材之间 的附着力降低， 从而使得防火性能也会降低； 对比例2-3与实施例3相比， 当助剂的含量不变， 有机膨润土、 催干剂的含量超出本申请 的范围时， 防火涂料的各项性能相比于实施例3中的各项性能均降低， 说明本申请中助剂中 原料的含量能够有效提高防火涂料的防火性能以及涂料的稳定性。 0041 本具体实施例仅仅是对本发明的解释， 其并不是对本发明的限制， 本领域技术人 员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改， 但只要在本 发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。 说明书 6/6 页 8 CN 111286239 A 8 。