[发明专利]一种低烟阻燃水性环氧防火涂料及制备方法和应用

说明书

本发明涉及低烟阻燃防火涂料技术领域，公开了一种低烟阻燃水性环氧防火涂料及制备方法和应用。该低烟阻燃水性环氧防火涂料，含有环氧乳液、复合阻燃剂、增强材料、低熔玻璃粉、环氧乳液固化剂、硅气凝胶和水；其中，所述复合阻燃剂包括聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸盐、氢氧化铝和阻燃剂PEPA。本发明的防火涂料具有较好的热传导隔绝性能和热对流隔绝性能，且具有耐热性和化学稳定性，以及高的机械强度，涂层防火性能较高。本发明主要采用水性乳液成分组成，达到真正意义的无甲醛无VOC等有毒物质，防火过程中几乎无烟，几乎没有有毒气体排放，烟密度达到200以下。

技术领域

本发明涉及低烟阻燃防火涂料技术领域，进一步地说，是涉及一种低烟阻燃水性环氧防火涂料及制备方法和应用。

背景技术

现有技术中的防火涂料主要以油性防火涂料、无溶剂环氧防火涂料、水性单组份防火涂料为主。市场上大多数是以有机或无溶剂防火涂料的模式出现，现有有机防火涂料在高温特别是火灾的时候，随着温度的上升有机物挥发出的气体易燃而且变成剧毒，有机涂料不仅导致火灾的蔓延，同时生烟还是火灾致死的主要原因。

目前广泛使用的防火涂料主要有两种体系，一种是厚型非膨胀型防火涂料，主要采用水泥、氢氧化钙、水玻璃、水性乳液、胶粉作为主要成膜物，添加膨胀珍珠岩、蛭石等填料型隔热材料，这种防火涂料主要采用无机材料体系，但防火效率低，在防火过程中易开裂脱落，一般使用厚度达到25mm才能提供60min的耐火保护，例如无机防火涂料专利文献CN101899232A，氢氧化钙比例10-15％；CN102092989A中氢氧化钙比例12-15％；CN103709799A中氢氧化钙比例10-22％。其中前两项专利文献因氢氧化钙含量过高，从而导致强度不够、施工难度大、易沉淀以及存在颜色差等问题，后三项专利文献的配方则基本不是以氢氧化钙为主体的实际配比，所以制作出来的涂料都难以达到理想效果。

另一种防火涂料体系是膨胀型防火涂料，这种防火涂料是有机体系，主要使用有机树脂作为成膜物，膨胀型阻燃剂由酸源、炭源和气源构成。膨胀型防火涂料，采用的主要组份均为有机物，这种防火涂料的优点是防火效率高，一般2mm就可以提供60min的耐火保护。但这种涂料的缺点是采用有机体系，在施工使用过程中释放大量有机溶剂，遇到火焰燃烧过程中有机物燃烧产生大量有毒有害烟气，在实际火灾发生时这些有毒有害烟气对人员的伤害十分危险，存在很大的安全隐患。虽然近年来研制出绿色环保型的无溶剂环氧防火涂料，采用环氧树脂做成膜物，无溶剂环氧防火虽然大大降低了有机溶剂的挥发，但是其在生产过程和施工过程的粘度特别大，对生产和施工设备提出了特别高的要求，导致其价格昂贵，成本较高。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种低烟阻燃水性环氧防火涂料及制备方法和应用。本发明的低烟阻燃水性环氧防火涂料热稳定性优异，具有较低的生烟量，在高温时能够起到防火隔热作用。本发明的防火涂料具有较好的热传导隔绝性能和热对流隔绝性能，且具有耐热性和化学稳定性，以及高的机械强度，涂层防火性能较高。本发明主要采用水性乳液成分组成，达到真正意义的无甲醛无VOC等有毒物质，防火过程中几乎无烟，几乎没有有毒气体排放，烟密度达到200以下。

本发明的目的之一是提供一种低烟阻燃水性环氧防火涂料，含有环氧乳液、复合阻燃剂、增强材料、低熔玻璃粉、环氧乳液固化剂、硅气凝胶和水；其中，所述复合阻燃剂包括聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸盐、氢氧化铝和阻燃剂PEPA。

根据本发明，所述环氧乳液的固含量的选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述环氧乳液的固含量为50wt％-80wt％；优选固含量为53wt％-60wt％。

根据本发明，所述增强材料的选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述增强材料选自玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、碳化硅纤维和硅酸铝纤维中至少一种。

根据本发明，所述低熔玻璃粉的选择范围较宽，在本发明一种优选的实施方式中，所述低熔玻璃粉选自始熔温度为350-780℃的无铅低温熔融玻璃粉。