[发明专利]一种基于丙烯酸聚合物乳液的超薄膨胀型防火抑烟涂料及其制备方法

说明书

本发明属于防火涂料技术领域，具体公开了一种基于丙烯酸聚合物乳液的超薄膨胀型防火抑烟涂料及其制备方法。按重量份数计，涂料由以下成分组成：改性丙烯酸乳液40～60份、聚磷酸铵15～20份、三聚氰胺12～15份、季戊四醇10～12份、二氧化钛3～5份、膨胀石墨0.5～0.8份、钛酸酯偶联剂改性锌镁铝三元水滑石3～6份、钛酸酯偶联剂改性高岭土1～3份、水5～10份、助剂0.5～3份。其中钛酸酯偶联剂改性锌镁铝三元水滑石和钛酸酯偶联剂改性高岭土起到协同阻燃以及协同抑烟作用，使制备得到的涂料不仅防火效果好，而且抑烟效果明显，对坏境友好。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，涉及一种基于丙烯酸聚合物乳液的超薄膨胀型防火抑烟涂料及其制备方法。

背景技术

膨胀型钢结构防火涂料主要由基料乳液(成膜物质)、膨胀阻燃体系、无机填料、助剂等组分组成。防火涂料的成膜物质主要是聚合物乳液。对于不同类型的聚合物乳液的研究很多，例如硅丙、弹性、苯丙、氯偏聚合物乳液等。目前主要市场常见的防火涂料的成膜物质主要有醋叔聚合物乳液和丙烯酸乳液两种。丙烯酸聚合物乳液制备的防火涂料，也能获得很好的膨胀高度和致密的碳层。

对防火涂料来说，防火性能(耐火时间)是防火涂料最重要的性能指标，而膨胀层的结构强度及其在钢材上的附着力又决定了防火涂料的防火作用效果。成膜物质的化学结构与物理特性，膨胀阻燃体系的组成、热分解温度、酯化交联的反应速率等对膨胀层的高度与结构产生影响。CN202110022632.8一种基于埃洛石的水性膨胀型防火涂料及其制备方法中在膨胀型防火涂料中同时引入埃洛石和二氧化钛无机填料，二者协同作用可显著提升所得膨胀型防火涂料的防火性能，所得防火涂料具有防火时间久。

水性丙烯酸膨胀型防火涂料由于含有多种高聚物，其分子结构中碳含量较高，因此在高温火灾状况下会释放大量的烟雾。现有技术中存在通过加入水滑石来提高阻燃和抑烟性能，如镁铝水滑石。但研究发现，其抑烟性能仍难以达到项目要求范围。因此如何保证丙烯酸聚合物膨胀型防火涂料具有良好的抑烟和阻燃性能，还需进一步研究。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种基于丙烯酸聚合物乳液的超薄膨胀型防火抑烟涂料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

丙烯酸聚合物乳液的超薄膨胀型防火抑烟涂料成分，按重量份数计，由以下成分组分：

改性丙烯酸乳液40～60份

聚磷酸铵15～20份

三聚氰胺12～15份

季戊四醇10～12份

二氧化钛3～5份

膨胀石墨0.5～0.8份

钛酸酯偶联剂改性锌镁铝三元水滑石3～6份

钛酸酯偶联剂改性高岭土1～3份

水5～10份

助剂0.5～3份

助剂为分散剂(如乙二醇丁醚)、消泡剂(聚硅氧烷聚醚低聚物)、成膜助剂中的一种或几种，根据实际情况加入常规市售助剂。

改性丙烯酸乳液为有机硅改性丙烯酸酯乳液，固体含量为44％～48％。

进一步，有机硅改性丙烯酸树脂具有优异的耐热性和耐候性能，附着力强，低温固化，相比于未改性的丙烯酸乳液，明显起到抑烟作用。

进一步，改性锌镁铝三元水滑石：将锌镁铝三元水滑石(市售)加入质量分数50～70％乙醇溶液中，混合得悬浮液，先其中缓慢滴加钛酸酯偶联剂，滴加完成后升温至40～60℃，搅拌混合30～60min，然后将浆料烘干，研磨成粉，得到钛酸酯偶联剂改性锌镁铝三元水滑石。