[發(fā)明專(zhuān)利]一種含有氣凝膠的膨脹型防火涂料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211434064.3
• 申請(qǐng)日: 2022-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115651510A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓海軍;董歐陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海南熱帶海洋學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C09D167/06
• 分類(lèi)號(hào): C09D167/06;C09D163/00;C09D5/18;C09D7/62;C09D7/61;C09D133/04
• 代理公司: 北京匯智英財(cái)專(zhuān)利代理有限公司 11301
• 代理人: 趙翠璞

本發(fā)明公開(kāi)了一種含有氣凝膠的膨脹型防火涂料及其制備方法，膨脹型防火涂料為由增強(qiáng)性二氧化硅氣凝膠、硅丙乳液、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、可膨脹石墨、鈦白粉、氯化石蠟等組分形成的混合物。本發(fā)明的防火涂料成膜性及封閉性好，無(wú)裂紋、能常溫固化、防火阻燃、防水防潮、使用壽命長(zhǎng)、成本低、安全環(huán)保，能在1100度高溫下使用，可以工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及消防技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含有氣凝膠的膨脹型防火涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

建筑行業(yè)的發(fā)展，高大空間鋼結(jié)構(gòu)建筑(如大型會(huì)展中心、機(jī)場(chǎng)航站樓、高鐵站點(diǎn)、體育館等建筑)是高大空間建筑中最為常見(jiàn)的建筑形式，一般多為單層大型公共建筑。建筑內(nèi)火災(zāi)荷載較為集中，一旦發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)將產(chǎn)生大量的熱和有毒氣體，熱輻射、煙氣毒性以及減光度等都將直接危害建筑內(nèi)的人員生命安全。與此同時(shí)，火源產(chǎn)生的熱煙氣以及火源火焰體的直接熱作用也將加熱屋面鋼構(gòu)件，鋼構(gòu)件升溫，鋼材的材料性能以及力學(xué)性能逐漸降低，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)溫度升高到(通常為540℃)時(shí)，屈服應(yīng)力僅為常溫的40％，鋼材在高溫火焰直接灼燒下，只有15分鐘的耐火極限，因此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火保護(hù)勢(shì)在必行，其中使用防火涂料是一種比較理想的方法。

二氧化硅氣凝膠是一種以空氣為主要組成成分、無(wú)定形態(tài)的二氧化硅為基本骨架，具有復(fù)雜三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米輕質(zhì)多孔材料，其基本物理性能：表觀密度0.003～0.35g/cm3，比表面積800～1000m2/g，孔隙率80.0％～99.8％，孔洞平均尺寸20nm，導(dǎo)熱系數(shù)0.008～0.043W/(m·K)。它同時(shí)囊括了低熱導(dǎo)率、低密度、高孔隙率、高光透過(guò)性、高比表面積、低折射率以及低聲速性等性質(zhì)。二氧化硅涂料應(yīng)用在市面較少出現(xiàn)，因此，市面上的涂料均缺少二氧化硅材料組分。現(xiàn)有的涂料在導(dǎo)熱、防火方面性能不佳，因此，亟待一種含有氣凝膠的膨脹型防火涂料解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的旨在提供一種含有氣凝膠的膨脹型防火涂料及其制備方法，通過(guò)氣凝膠增強(qiáng)阻燃碳層，降低了涂料的導(dǎo)熱系數(shù)和延緩了涂料的燃點(diǎn)起燃速度，防火性能大幅提升,從而提升其防火效果。

有鑒于此，本發(fā)明一方面提供一種含有氣凝膠的膨脹型防火涂料，其特征在于，

包括以下組成材料：增強(qiáng)性二氧化硅氣凝膠、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、過(guò)氧化甲乙酮、苯乙烯、環(huán)烷酸鈷、可膨脹石墨、鈦白粉、三乙烯四胺和丁酸丁酯。

可選地，所述組成材料百分含量為：

可選地，所述增強(qiáng)性二氧化硅氣凝膠制備方法如下：

(1)將硅酸乙酯、無(wú)水乙醇和去離子混合攪拌均勻成混合溶液，在混合溶液滴加稀鹽酸將PH值調(diào)節(jié)至4～5；

(2)在80℃溫度條件下，持續(xù)攪拌混合溶液，使硅酸乙酯充分水解；

(3)將氨水加入混合溶液中，使PH值調(diào)節(jié)至7～8；

(4)進(jìn)行混合溶液的攪拌，持續(xù)3分鐘，再將混合溶液靜置，制得硅溶膠；

(5)將硅溶膠倒入硅酸鋁纖維氈平鋪于模具中，通過(guò)真空浸漬和超聲分散將硅溶膠均勻分散在硅酸鋁纖維氈中；

(6)將模具進(jìn)行烘烤使其老化速度加快，等濕硅溶膠冷卻后變硬后將模具浸泡在乙醇溶液中老化脫模；

(7)將硅溶膠浸泡在正己烷與三甲基氯硅烷混合液中進(jìn)行硅溶膠的表面改性，接著用正己烷繼續(xù)浸泡，最后將濕的硅溶膠進(jìn)行烘烤、干燥，制得增強(qiáng)性二氧化硅氣凝膠。

可選地，所述聚磷酸銨、所述季戊四醇和所述三聚氰胺的質(zhì)量比為：0.9～1.1：0.53～0.73：0.57～0.77。

可選地，硅酸鋁纖維、硅酸乙酯、無(wú)水乙醇和去離子水。