[發明專利]一種隔熱膨脹防火材料及制備方法

在審

• 申請號: 202011259975.8
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN114479522A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 姜清淮;趙薇;盧偉;王明強;王瑞華
• 申請（專利權）人: 海洋化工研究院有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/18;C09D7/63;C09D7/61
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 周媛

本發明公開了一種隔熱膨脹防火材料及制備方法。所述材料是由包括以下組分的原料制備而得：水100重量份；硅溶膠40～60重量份；蜜胺焦磷酸鹽5～10重量份；聚磷酸銨5～10重量份；三聚氰胺5～10重量份；雙季戊四醇5～10重量份；氫氧化鋁10～20重量份；氫氧化鎂5～10重量份；低熔玻璃粉10～20重量份；硅氣凝膠10～60重量份；成膜助劑5～15重量份。本發明的防火材料主要采用無機成分組成，達到真正意義的無甲醛無VOC等有毒物質，防火過程中幾乎無煙和有毒氣體排放，防火等級達到A1級。

技術領域

本發明涉防火涂料技術領域，進一步地說，是涉及一種隔熱膨脹防火材料及制備方法。適用于鋼結構、非金屬結構等表面的防火、隔熱、阻燃的保護。

背景技術

現有技術中的無機涂料沒有既具有低溫隔熱又具有高溫防火阻燃的涂料。大多數是以有機無機的混合模式出現，而有機物一般都有毒，做不到真正的無毒，而且現有技術中的涂料在潮濕環境容易發霉，霉菌病毒是另一類重要的環境毒害。在高溫特別是火災的時候，隨著溫度的上升有機物揮發出的氣體易燃而且變成劇毒，有機涂料不僅導致火災的蔓延，同時生煙還是火災致死的主要原因。無機隔熱膨脹防火涂料作為一種功能涂料，能夠有效防止或延緩火勢蔓延，與其他防火材料相比，具有生煙量非常低、不燃性、遇火前期低溫和后期高溫隔熱性都非常好、低密度、易施工、低成本等優點。防火涂料在常規狀態下與普通裝飾涂層無明顯差別，在遇火災前期通過涂層本身導熱率隔絕溫度轉遞，在中后期迅速發泡膨脹，形成具有蜂窩狀結構的隔熱碳化層，從而阻止或延緩熱量向底材的傳遞，達到提高底材的耐火極限的目的。

目前廣泛使用的防火涂料主要有兩種體系，一種是厚型非膨脹型防火涂料，主要采用水泥、氫氧化鈣、水玻璃、水性乳液、膠粉作為主要成膜物，添加膨脹珍珠巖、蛭石等填料型隔熱材料，這種防火涂料主要采用無機材料體系，但防火效率低，在防火過程中易開裂脫落，一般使用厚度達到25mm才能提供60min的耐火保護，申請人檢索了無機防火涂料專利：1、CN1179449A，氫氧化鈣比例80～90％；2、CN101591481A，氫氧化鈣比例60～80％；3、CN101899232A，氫氧化鈣比例10～15％；4、CN102092989A，氫氧化鈣比例12～15％；5、CN103709799A，氫氧化鈣比例10～22％。其中前兩項專利因氫氧化鈣含量過高，從而導致強度不夠、施工難度大、易沉淀以及存在顏色差等問題，后三項專利的配方則基本不是以氫氧化鈣為主體的實際配比，所以制作出來的涂料都難以達到理想效果。還有例如CN104650626A一種無機防火涂料，施工難度大、易沉淀以及存在顏色差等問題。

另一種防火涂料體系是超薄型膨脹型防火涂料，這種防火涂料是有機體系，主要使用有機樹脂作為成膜物，膨脹型阻燃劑由酸源、炭源和氣源構成。例如CN100432167C膨脹型防火涂料，采用的主要組份均為有機物，這種防火涂料的優點是防火效率高，一般2mm就可以提供60min的耐火保護。但這種涂料的缺點是采用有機體系，在施工使用過程中釋放大量有機溶劑，遇到火焰燃燒過程中有機物燃燒產生大量有毒有害煙氣，在實際火災發生時這些有毒有害煙氣對人員的傷害十分危險，存在很大的安全隱患。雖然近年來研制出綠色環保型的超薄膨脹型防火涂料，采用水性樹脂做成膜物，例如專利CN104130671B一種用于鋼結構的水性超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，但水性樹脂仍然是有機成膜物。

因此，研發一種對環境友好的薄型防火涂料是目前亟待解決的問題。

發明內容