[发明专利]一种稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机-无机复合材料的制备领域，具体涉及一种稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料的制备方法。

背景技术

防火涂料随着整个涂料工业正向以下方向发展：提高涂膜质量、方便施工、节省资源、节省能源和适应环境。现代涂料常采用粒度不同的填料混合，例如珍珠岩、膨胀蛭石等混合级配，从而增加了研磨成本。稻壳灰作为一种新的隔热保温材料，具有很好的微集料填充效应和火山灰活性，重烧线收缩小，高温导热系数低，自重轻。我国作为产稻大国，稻壳资源丰富，年副产稻壳0.6亿吨，可产约0.1~0.24亿吨稻壳灰。稻壳灰的应用，不仅扩大了高性能防火涂料的原料来源，而且可节约研磨成本，同时还可减少因开采使用其他矿物材料作为填料可能导致的环境破坏。

现代涂料中常用的粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂。无机粘结剂的耐候性和耐水性不佳，易脱落、粉化；有机粘结剂虽然性能较好，但一般价格较贵，而且有些有机物燃烧会挥发有毒物质。将碱激发的偏高岭土基地聚物作为粘结剂，弥补了无机粘结剂的不足，同时还可降低成本，其粘结性能高于常用的硅酸盐等无机粘结剂，且偏高岭土基地聚物本身为耐燃物质。向其中添加少量无毒的聚醋酸乙烯酯乳液，可改善粘结剂的成膜性能和涂层与基材的附着性能。

发明内容

基于环保、降低成本和开发高性能防火涂料的目的，本发明提供一种稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料的制备方法，其采用稻壳灰、碱激发的偏高岭土基地聚物、聚醋酸乙烯酯乳液混合制得，其中稻壳灰作为填料，质量份数为20~50份；碱激发的偏高岭土基地聚物和聚醋酸乙烯酯乳液复配作为粘结剂，质量份数为20~40份。

上述稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料的制备方法中，所述的稻壳灰是由稻壳在300℃～900℃控制焚烧1~3小时生成。

上述稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料的制备方法中，所述的粘结剂按以下步骤配制：

（1）将高岭土在500℃～900℃高温煅烧1~4小时生成偏高岭土；

（2）将NaOH加入水玻璃溶液中，调成模数1.0～1.6和浓度30%～45%的水玻璃溶液，再与偏高岭土按2：4～5：4质量比混合，制得碱激发的偏高岭土基地聚物；

（3）将碱激发的偏高岭土基地聚物和聚醋酸乙烯酯乳液，按质量比5：1~10：1进行复配制得所述粘结剂。

上述稻壳灰和偏高岭土基地聚物复合防火涂料的制备方法中，所述混合还包括添加多种助剂和特殊添加剂，与所述填料、粘结剂和适量水混合，以1000r/min~4000r/min的速度高速搅拌0.5~1小时，待混合物均匀后即得复合防火涂料，其中助剂的质量份数为：氢氧化镁0~10份、钛白粉4~8份；特殊添加剂的质量份数为：钠基膨润土0.5~2份、木质素磺酸钠0.2~0.5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.3-1份、木质素纤维0~5份。

本发明相对于现有技术所具有的效果和优点是：

（1）本发明复合防火涂料的原料成本低廉且环保，制备工艺简单，耐火性能优良。

（2）本发明复合防火涂料的涂层粘结强度符合《GB9779-88复层建筑涂料》中粘结强度的有关规定，高温后涂层裂纹少，不易脱落。

（3）本发明复合防火涂料掺加的木质素纤维对于防止常温下涂层开裂具有良好作用，增强了对表面的附着力，且木质素纤维较其它的矿物纤维和聚合物纤维性能稳定且环保。

具体实施方式

实施例1：

（1）取283g在500℃控制焚烧2小时的稻壳灰；

（2）取199g在600℃煅烧2h生成的偏高岭土；将20.2gNaOH加入到100g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中，加入29g水，调成浓度30%、模数为1.0的水玻璃溶液；两者混合加入34.9g聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌150秒，制得有机-无机复配粘结剂；

（3）将71g氢氧化镁，28g钛白粉，3.5g钠基膨润土，3.5g木质素磺酸钠，3.5gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，与步骤（1）和步骤（2）的产物混合，加入31g水，以1000r/min的速度搅拌0.5小时，待混合物均匀后即得复合防火涂料。