[发明专利]一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料，其特征在于该防火涂料的组成以及质量百分数如下：

       改性水性环氧乳液                10～35

               固化剂                       1～8

          苯丙乳液或硅丙乳液                5～15

              聚磷酸铵                      10～20

              三聚氰胺                      6～12

              季戊四醇                      8～16

               阻燃剂                       5～15

              颜、填料                      5～15

                助剂                        2～8

                 水                        15～35

所述改性水性环氧乳液为双酚A型环氧树脂乳液，固含量为40wt%～55wt%，环氧当量为1500～2000；

所述固化剂为酰胺化多胺、聚酰胺、多胺-环氧加成物中的任一种；

所述颜、填料为钛白粉、沉淀硫酸钡、高岭土、硅灰石粉、滑石粉、硅藻土、海泡石、玻化微珠、膨胀蛭石中的任三种或四种以上的混合；

所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌、硼酸锌、三氧化二锑、磷酸三丁酯、磷酸铵、氯化石蜡、四溴双酚A、十溴二苯醚中的任意两种或三种以上的混合；

所述助剂为分散剂、消泡剂、乳化剂、流平剂、增稠剂、抗沉降剂、增塑剂、偶联剂中的任意三种或四种以上的混合。

2.根据权利要求1所述一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料，其特征在于所述苯丙乳液或硅丙乳液的固含量为45wt%～55wt%，pH值为7～9。

3.根据权利要求1所述一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料，其特征在于所述聚磷酸铵的聚合度n为800～1200，所述聚磷酸铵10wt%悬浮液的pH值为5～7，热分解温度为250℃～270℃。

4.权利要求1所述一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于该制备方法具体步骤如下：

（1）制备改性水性环氧乳液：称取一定量的水性环氧乳液放入100L的反应釜中，通氮气保护，加热至80～120℃，然后加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和少量催化剂三苯基膦，所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与所述水性环氧乳液的质量比为1：（5～10），逐步升温至150～180℃，保温4～8h制得所述改性水性环氧乳液；

（2）部分阻燃剂的改性处理，改性的具体步骤为：

A：制备改性硅烷偶联剂：将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和硅烷偶联剂加入到反应釜中，在氮气保护下用导热油进行加热，当温度升至150～180℃时，开始记录时间，反应5～8h后冷却即可制得改性硅烷偶联剂，所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与所述硅烷偶联剂的质量比为1:（1～2），所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-561、硅烷偶联剂KH-563中的任一种或两种以上混合；

B：将需改性的阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌中的任一种，加无水乙醇并超声分散10～30min后置于球磨罐中；将所述步骤A制备的改性硅烷偶联剂用无水乙醇按质量比为1:1的比例进行稀释，用冰醋酸调节pH值至3.5～5.0后加入球磨罐中，研磨0.5～1.5h后取出烘干即得到改性阻燃剂，所述改性硅烷偶联剂与所述需改性的阻燃剂的质量比为1：（20～50）；

   （3）向反应釜中依次加入水、部分助剂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、阻燃剂和颜、填料，在800～1200r/min的转速下搅拌20～40min，然后转入球磨机中研磨1.0～2.0h，再转入反应釜，调节转速至400～600r/min，加入苯丙乳液或者硅丙乳液，然后再加入改性水性环氧乳液、固化剂和剩余助剂，搅拌1.0～2.0h，充分搅匀并经过滤即制得所述防火涂料。