[发明专利]一种固-固相变改性硅灰基阻燃木材复合涂料

说明书

本发明提出一种固‑固相变改性硅灰基阻燃木材复合涂料，以质量百分数计，包括以下原料：25％～30％硅灰，17％～22％激发剂，0.5％～2％硫氰化铵，0.5％～1.5％聚丙烯酰胺，2％～5％活性炭，0.5％～2％桐油，42.5％～50.5％水，原料的质量百分数之和为100％；激发剂采用九水硅酸钠和氢氧化钾的混合物。本发明的创新性在于开辟了以硅灰、活性炭，硫氰化铵，聚丙烯酰胺，桐油制备硅酸盐系涂料，研发阻燃木材涂料的新途径。

技术领域

本发明属于化工建材和消防安全技术领域，具体涉及一种固-固相变改性硅灰基阻燃木材复合涂料及其制备方法。

背景技术

当前室内装修及家具常采用纤维板、颗粒板和刨花板等人造板，其美观、轻质和拆装方便，但易燃性已对人居环境造成重大安全隐患，涂覆阻燃涂料可提高木材的被动阻燃性能，当前水性建筑涂料的主要成膜材料为水性聚氨酯、水性丙烯酸和水性环氧树脂涂料等，其中水性聚氨酯涂料因其优良性能已被广泛应用，尤其是采用丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液制备价廉、安全、无毒、环保的新型涂料，因此水性阻燃涂料的制备和研究主要聚焦于有机成膜材料与木材表面的粘结性能，以及无机纳米粒子在有机成膜材料中的生长机理和阻燃效应。但对无机硅溶胶系涂料的研究较少，缺乏以无机硅质成膜材料为基料的阻燃木材涂料的制备及性能研究，尤其是低温下阻燃材料阻燃性能的研究更少。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种新型的固-固相变改性硅灰基阻燃木材复合涂料及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种固-固相变改性硅灰基阻燃木材复合涂料，以质量百分数计，包括以下原料：

原料的质量百分数之和为100％；

激发剂采用硅酸钠和氢氧化钾的混合物。

所述激发剂包括质量百分数12％～15％的硅酸钠和5％～7％的氢氧化钾。

所述活性炭为核桃壳活性炭，平均粒度50.82μm。

所述聚丙烯酰胺为阴离子型白色颗粒。

所述桐油为呈浅黄色的透明液体。

所述复合涂的制备方法包括如下步骤：将配方量的激发剂溶入定量水中进行第一次搅拌后加入配方量的硅灰再次进行第二次搅拌，制得硅灰基溶胶；向硅灰基溶胶中依次加入配方量的活性炭、硫氰化铵、聚丙烯酰胺、桐油后进行第三次搅拌，静置即得到复合涂料。

第一次搅拌条件为60℃～70℃、1000r/min～1500r/min搅拌30min。

配方量硅灰加入的时间持续15min～20min。

配方量的活性炭、硫氰化铵、聚丙烯酰胺、桐油加入总时间持续5min～8min。

第三次搅拌条件为1000r/min～1500r/min搅拌10min～15min。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

(1)本发明的创新性在于开辟了以硅灰、活性炭，硫氰化铵，聚丙烯酰胺，桐油制备硅酸盐系涂料，研发阻燃木材涂料的新途径。

(2)本发明制备的复合涂料热稳定性高，将其涂覆在胶合板表面，燃烧时，在胶合板温度达到90℃左右时，硫氰化铵可发生多次相变，140℃左右可转变为硫脲，＜200℃较低温下时充分发挥其阻燃性能，尤其对于较低着火点的材料，能有效阻燃，是一种优异的低温阻燃涂料。

(3)本发明所使用的原材料成本低廉、环保，能够规模利用工业固废硅灰制备阻燃木材涂料，同时也为工业固废硅灰提供利用途径。