[發明專利]高耐候性的環保水性電纜防火涂料及制備工藝

有效

• 申請號: 200910100163.6
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101597454A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 應向東;宋斌;張紅斌
• 申請（專利權）人: 裘陸軍
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D7/12;C09D5/18
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所
• 代理人: 方劍宏

技術領域

本發明涉及一種水性電纜防火涂料及制備工藝，屬于涂料技術領域。

背景技術

電是當代社會的主要能源，電力輸送離不開電線電纜，由于電線電纜的護套和絕緣層一般都是由塑料或橡膠材料制成的，具有易燃性，因此當電纜在過載、短路、局部過熱等故障狀態或外熱作用下，就會引發火災事故，因此在電纜密集的場所，存在巨大的火災隱患，當火災一旦發生，火勢將順著電纜的延燃而蔓延，從而造成重大經濟損失。電纜防火涂料的作用機理就是涂膜遇火時膨脹發泡，生成碳質泡沫隔熱層，封閉被保護的電纜，阻止火焰的蔓延，防止火災的發生和擴大。

目前國內使用的電纜防火涂料主要是溶劑型的電纜防火涂料，市場占有率在95％以上，它的缺點主要在以下幾個方面：

1、涂料的固含量低，只有50％，也就是說50％的有機溶劑會完全揮發掉，一方面污染大氣環境，另一方面在生產和施工過程中嚴重危害涂料制備工人和施工人員的身體健康；

2、尤其是在電纜豎井、電纜溝、電纜隧道等空間狹窄或通風條件差的場合施工作業過程中，由于通風不好，施工人員很難連續施工，因此會影響工程的施工進度；對人體而言具有更深程度的傷害；

3、由于溶劑易燃，在施工階段和涂料干燥期間的火災隱患相當大，而高溫施工作業時加劇了火災隱患的嚴重性，只有防火涂料處于完全干燥的情況下，才不具備火災隱患；

有鑒于此，為克服溶劑型電纜防火涂料的種種不足，一些科研機構和企業著力開發水性電纜防火涂料，但由于存在以下技術問題在業界得不到推廣應用：

1)涂料的耐水性和耐油性差，在潮濕環境中施工或施工過程中涂料遇油易導致涂層開裂；

2)由于涂料的防火阻燃體系比例較大，以及顏基比高，導致涂料的耐候性差；

3)普通聚磷酸銨(晶體I型)的聚合度低，微溶于水，PH值低，影響涂料成膜，尤其導致防火性能變差和防火性能的衰減；

4)涂料固含量低，施工效率低，影響工程進度。

發明內容

本發明的目的是提供一種防火性能和防火耐久性好、耐候性優異、耐水性耐油性好且施工條件不受限制的無有機溶劑揮發的經優化的組分配比的水性電纜防火涂料。

本發明還要解決這種防火涂料的制備工藝。

為達成上述目的，本發明是這樣實現的：

高耐候性的環保水性電纜防火涂料，配方組份包括丙烯酸酯彈性乳液、含氯量70％的氯化石蠟、季戊四醇或雙季戊四醇、三聚氰胺、鈦白粉、消泡劑和成膜助劑，其中：配方組份還包括，聚磷酸銨(晶體II型，n＞500)、三氧化二銻、氟碳表面活性劑和鈦酸酯偶聯劑。

本發明的涂料組成采用基料為丙烯酸酯彈性乳液為主要成膜物質，摻入高聚合度聚磷酸銨，成膜效果好，抗水性好，特別是選擇了70#氯化石蠟和三氧化二銻作為協同阻燃劑，大幅提升了防火性能，顏料和基料的配比低，以及優化了阻燃體系的配伍，涂料具有耐候性，其中，阻燃體系為高聚合度聚磷酸銨(晶體II型，n＞500)、季戊四醇或雙季戊四醇和三聚氰胺，特別是選擇了氟碳表面活性劑，涂料具有耐油性，還提高了其耐水、耐候性，以及采用鈦酸酯偶聯劑，使得顏料、基料和電纜基材的結合牢度好，涂料的耐候性再上一層樓。

具體組份按重量百分比計為：

水??10％-25％；

丙烯酸酯彈性乳液??18％-30％；

含氯量70％的氯化石蠟??3％-8％；

聚磷酸銨(晶體II型，n＞500)??14％-24％；

季戊四醇或雙季戊四醇??12％-20％；

三聚氰胺??6％-10％；

鈦白粉??1％-5％；

三氧化二銻??4％-8％；

氟碳表面活性劑??0.05％-1％；

鈦酸酯偶聯劑??0.5％-4％；

消泡劑??0.5％-1.5％；

成膜助劑??1％-4％。

作為優選，上述晶體II型聚磷酸銨，n＝1000。

本發明的的制備工藝包括以下步驟：

第一步為分散：按配方稱取丙烯酸酯彈性乳液、氟碳表面活性劑、鈦酸酯偶聯劑、成膜助劑、部分消泡劑和部分水，倒入配料缸內，由分散攪拌機進行攪拌，攪拌速度控制在300轉/分-500轉/分，攪拌時間為5分鐘，然后將攪拌速度提高至800轉/分，按配方加入經計量的含氯量70％的氯化石蠟、聚磷酸銨(晶體II型，n＝1000)，季戊四醇或雙季戊四醇、三聚氰胺、鈦白粉和三氧化二銻，攪拌時間5分鐘，直至成粘糊狀的均勻槳料。