[發明專利]一種防火涂料用添加劑、防火涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210691143.6
• 申請日: 2022-06-18
• 公開（公告）號: CN114874652B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 馬海群;李欣;韓銀霞;韓增啟;馬瑜琦;韓彩霞
• 申請（專利權）人: 馬海群
• 主分類號: C09D5/18
• 分類號: C09D5/18;C09D175/04;C09D115/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 沈娟

本申請涉及防火涂料制備技術領域，具體公開了一種防火涂料用添加劑、防火涂料及其制備方法。本申請的防火涂料用添加劑，主要由如下原料制成：改性氫氧化鎂、輔助劑、二氧化硅氣凝膠、鈦白粉、煙霧抑制劑；一種防火涂料，主要由如下原料制成：丙烯酸樹脂、催化劑、發泡劑、成炭劑、防火涂料用添加劑、溶劑、阻燃劑；制備方法，包括如下步驟，將催化劑、發泡劑、成炭劑、防火涂料用添加劑、溶劑、阻燃劑、丙烯酸樹脂混合均勻，研磨、分散均勻，過濾包裝即得。本申請的防火涂料便于提高鋼板的耐火極限以及阻火性，涂層厚度為3mm左右時，耐火極限為78?95min，隨著涂層厚度增加，耐火極限高達120min，成本與現有的防火涂料更低。

技術領域

本申請涉及防火涂料制備技術領域，更具體地說，它涉及一種防火涂料用添加劑、防火涂料及其制備方法。

背景技術

在日常生活中，發生火災時，火災現場的溫度非常高，由于鋼結構部件耐火性能較差，在火場高溫條件下，鋼結構部件的強度以及彈性系數都會降低。

目前，鋼結構部件主要有以下幾種防火方式：防火涂料保護、防火板保護、混凝土保護、柔性卷材保護、無機纖維保護以及結構內通水冷卻保護，其中，在鋼結構表面刷防火材料是最為方便快捷的一種方法，這種方法不受鋼結構幾何形狀限制，應用范圍廣泛，防火效果佳。

現有的防火涂料，使用發泡劑、炭化劑、難燃劑，在燃燒時促進材料碳化和發泡膨脹，并利用碳化膨脹層作為主要的防火機制，阻隔火焰并延緩熱量傳遞至易燃物質。

針對上述中的相關技術，發明人認為，現有的防火涂料在遇火時產生碳化膨脹層，碳化膨脹層容易出現龜裂、剝落的情況，從而導致防火涂料的防火性能不佳。

發明內容

為了提高防火涂料的防火性能，本申請提供一種防火涂料用添加劑、防火涂料及其制備方法。

第一方面，本申請提供一種防火涂料用添加劑，采用如下的技術方案：

一種防火涂料用添加劑，主要由如下重量份數的原料制成：改性氫氧化鎂10-20份、輔助劑10-20份、二氧化硅氣凝膠3-5份、鈦白粉2-5份、煙霧抑制劑3-8份，輔助劑由三聚氰胺尿氰酸鹽、紅磷、多壁碳納米管按質量比(1-2):(2-3):(2-3)組成，所述改性氫氧化鎂的制備方法，包括如下步驟：將鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑混合后，用聚乙二醇、四氯化碳稀釋，噴淋于氫氧化鎂表面，混合均勻，升溫至60-80℃，表面改性，水洗、抽濾、烘干，即得。

優選的，煙霧抑制劑為硼酸鋅、鉬酸鋅中的任意一種。進一步優選的，煙霧抑制劑為硼酸鋅。

優選的，溶劑為丙酮、甲基異丁基酮、乙酸乙酯中的任意一種。進一步優選的，溶劑為乙酸乙酯。

優選的，成炭劑為淀粉。

通過采用上述技術方案，氫氧化鎂屬于無機無鹵的添加型阻燃劑，具有耐高溫、難分解、抑煙等性質，硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑對氫氧化鎂進行處理后，便于提高氫氧化鎂與高分子材料之間的相容性，氫氧化鎂表面結合了非極性的有機官能團，表面由親水性變為疏水性，便于減少氫氧化鎂顆粒出現團聚的情況，同時，晶須粒徑分布窄，分散性好，抑煙效果更佳；同時，輔助劑的加入便于與氫氧化鎂相互結合，氫氧化鎂與紅磷相互配合，從而生成無機鎂磷酸鹽，無機鎂磷酸鹽在涂層中可以充當物理屏障；三聚氰胺尿氰酸鹽能夠改善體系的力學性能，同時減緩體系的燃燒劇烈程度，抑制燃燒滴落現象；多壁碳納米管網狀結構的形成增大了基體的熔融粘度，同時燃燒形成的致密碳層便于隔絕熱量，進而減少碳化膨脹層出現破裂的情況，提高防火涂料的防火性能。

優選的，所述紅磷為改性紅磷，改性紅磷以紅磷為核，以氫氧化鎂為殼，所述改性紅磷表面經過硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑處理。