一种透明型木结构防火涂料的配方和制备方法与流程

2021-02-02 15:02:29|

281|

起点商标网

[0001]
本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及木结构防火涂料。

背景技术：

[0002]
目前市售的木结构防火清漆产品非常稀有，现有的木结构防火涂料常常以水作溶剂、由有机和无机复合材料作粘结剂，加入高效阻燃剂和助剂而成。木结构防火涂料集环保、装饰和防火为一体，涂料以水作为分散介质，干燥后具有涂膜平滑、耐火性能好、无毒、无污染、便于施工等优点。木结构防火涂料遇火时涂膜膨胀发泡形成均匀致密的海绵状炭层。产品特性：1、具有不燃不爆，无毒无污染，施工干燥快等优点。2、防火阻燃性能突出，颜色多样，耐水、耐油、耐候。防火原理：要使木结构燃烧不能进行，必须将燃烧的三要素中的一个因素—可燃物质、助燃剂、火源—隔绝开来。首先，防火涂料的成分当然是采用不燃烧或难燃的材料，如某些不易燃的树脂。万一着火，它就立刻放出使火焰熄灭的气体。其辅助成分如颜料，也是不燃的。其次，在其中加入阻燃剂。当它受到热时，会释放出二氧化碳等不燃气体，稀释可燃气体，使火焰熄灭。有的涂料中加入了酸源、气源和碳源。燃烧时生成一层不燃性的如海绵状的碳层，覆盖在可燃物表面，形成阻热层。还有的加入了一些低熔点的极难燃烧的材料，用难燃或不燃的涂料可将可燃表面封闭起来，避免基材与空气的接触，就可使可燃表面变成难燃或不燃的表面。要实现涂层自身的难燃或不燃，可以把具有难燃性作用的元素连接到有机高聚物分子中去，实现成膜物质的难燃化等；现有的木结构防火清漆产品常用的制备方法是采用氨基树脂作为a组分，提供气源，以季戊四醇等多元醇采用磷酸酯化，获得的酸性磷酸酯作为固化剂b组分，该防火清漆均有透明度高，遇火后发泡性能优异，但耐候性差，漆膜易开裂脱落，易发白，制备工艺复杂。另外，现有的木结构防火涂料往往都会有颜色，影响了木结构本身自带的色彩特性，局限了使用场景。

技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要针对木结构防火涂料的上述问题，提供一种新型的具有优秀耐水性、耐候性和耐火性，透明性高，不影响原木的纹理的透明型木结构防火涂料产品。
[0004]
配方包括a组分和b组分。
[0005]
a组分：聚醚多元醇20-50重量份；分散剂0.5-10重量份；磷氮阻燃剂20-45重量份；消泡剂0.5-4重量份；氢氧化镁5-10重量份；硼酸锌1-5重量份；氨基硅烷1-5重量份；b组分：硅烷改性聚醚树脂12-30重量份。
[0006]
a组分和b组分总重量份为100重量份。
[0007]
一种透明型木结构防火涂料的制备方法，将聚醚多元醇放入带有隔绝空气的分散缸中，加入分散剂、磷氮阻燃剂、消泡剂、氢氧化镁、硼酸锌，真空搅拌除湿气，由于各配方中实际含水量很低，其目的主要是降低制作环境的水分，分散均匀后加入氨基硅烷，分散均匀包装得a组分；采用硅烷改性聚醚树脂作为b组分。其中，聚醚多元醇为溶液，故先放入聚醚多元醇，再投入分散剂、磷氮阻燃剂、消泡剂、氢氧化镁、硼酸锌等，分散剂、消泡剂、氢氧化
镁、硼酸锌、氨基硅烷为起辅助作用，分散剂顾名思义起分散作用，将粉料分散进液体，消泡剂可以帮助在加工过程中减少气泡产生，氢氧化镁和硼酸锌为辅助阻燃材料，氨基硅烷可以起到除水的作用。其主要成分为：聚醚多元醇、磷氮阻燃剂、硅烷改性聚醚树脂，聚醚多元醇优选为1000分子量聚乙二醇，磷氮阻燃剂优选为聚磷酸铵，磷氮阻燃剂为酸源和气源，聚醚多元醇为碳源，磷氮阻燃剂反应得到的磷酸复合物和阻燃的氨气复合气体，磷酸复合物与碳源反应，再加上生成的氨气复合气体形成不易燃海绵状的碳质层,隔断外界火源对基材加热。硅烷改性聚醚树脂作为b组分，树脂与a组分液体反应固化，硅烷改性聚醚树脂为交连固化剂。本方案如果采用单组分的话不会稳定，可能容易板结固化。故选用双组份方案。实验室采用2l左右缸进行实验，实际应用时常常采用1.3方容纳1.3吨左右的容器进行混合。
[0008]
本发明利用聚醚多元醇为碳源，磷氮阻燃剂为酸源和气源，辅助氢氧化镁、硼酸锌等制备的防火清漆，该涂料是一种新型的无溶剂零voc 环保型涂料，具有非常优异的耐水性和耐候性，透明性高，不影响原木的纹理，遇火时迅速膨胀成不燃的海绵体，阻止火焰传播，耐燃时间大于20分钟，为消防赢得时间。
具体实施方式
[0009]
配方包括包括a组分和b组分。
[0010]
a组分：聚醚多元醇20-50重量份；分散剂0.5-10重量份；磷氮阻燃剂20-45重量份；消泡剂0.5-4重量份；氢氧化镁5-10重量份；硼酸锌1-5重量份；氨基硅烷1-5重量份；b组分：硅烷改性聚醚树脂12-30重量份。
[0011]
a组分和b组分总重量份为100重量份。
[0012]
实施例1：a组分：1000分子量聚乙二醇50重量份；分散剂6重量份；聚磷酸铵20重量份；消泡剂2重量份；氢氧化镁5重量份；硼酸锌1重量份；氨基硅烷1重量份；b组分：硅烷改性聚醚树脂15重量份。实施地：湖南怀化，时间：2020年6月，采用该实施例制得的涂料，固化较快，但是需要较久时间才能完成完全固化，固化后，遇火形成的发泡海绵层气泡教小，但是气泡致密，持续火烧超过32分钟后内层木料开始出现发焦发黑现象。
[0013]
实施例2：a组分：1000分子量聚乙二醇20重量份；分散剂4重量份；聚磷酸铵40重量份；消泡剂4重量份；氢氧化镁10重量份；硼酸锌5重量份；氨基硅烷5重量份；b组分：硅烷改性聚醚树脂12重量份。实施地：湖南怀化，时间：2020年6月，采用该实施例制得的涂料，固化时间较短，固化后的硬度偏低，需要尽快完成施工，固化后，遇火形成的发泡海绵层气泡大且速度快，但是气泡膜较薄，持续火烧超过25分钟后内层木料开始出现发焦发黑现象。
[0014]
实施例3：a组分：1000分子量聚乙二醇21重量份；分散剂10重量份；聚磷酸铵22重量份；消泡剂3重量份；氢氧化镁8重量份；硼酸锌3重量份；氨基硅烷3重量份；b组分：硅烷改性聚醚树脂30重量份。实施地：湖南怀化，时间：2020年6月，采用该实施例制得的涂料，固化快，固化时间较短，固化后的硬度高，固化后，遇火形成的发泡海绵层气泡中等，持续火烧超过36分钟后内层木料开始出现发焦发黑现象。
[0015]
实施例4：
实施地：湖南安乡，时间：2020年8月，一种透明型木结构防火涂料的制备方法，包括：将聚醚多元醇放入带有隔绝空气的分散缸中，加入分散剂、磷氮阻燃剂、消泡剂、氢氧化镁、硼酸锌，真空搅拌除湿气，由于各配方中实际含水量很低，其目的主要是降低制作环境的水分，分散均匀后加入氨基硅烷，分散均匀包装得a组分；采用硅烷改性聚醚树脂作为b组分。其中，聚醚多元醇为溶液，故先放入聚醚多元醇，再投入分散剂、磷氮阻燃剂、消泡剂、氢氧化镁、硼酸锌等，分散剂、消泡剂、氢氧化镁、硼酸锌、氨基硅烷为起辅助作用，分散剂顾名思义起分散作用，将粉料分散进液体，消泡剂可以帮助在加工过程中减少气泡产生，氢氧化镁和硼酸锌为辅助阻燃材料，氨基硅烷可以起到除水的作用。其主要成分为：聚醚多元醇、磷氮阻燃剂、硅烷改性聚醚树脂，聚醚多元醇优选为1000分子量聚乙二醇，磷氮阻燃剂优选为聚磷酸铵，磷氮阻燃剂为酸源和气源，聚醚多元醇为碳源，磷氮阻燃剂反应得到的磷酸复合物和阻燃的氨气复合气体，磷酸复合物与碳源反应，再加上生成的氨气复合气体形成不易燃海绵状的碳质层,隔断外界火源对基材加热。硅烷改性聚醚树脂作为b组分，树脂与a组分液体反应固化，硅烷改性聚醚树脂为交连固化剂。本方案如果采用单组分的话不会稳定，可能容易板结固化。故选用双组份方案。实验室采用2l左右缸进行实验，实际应用时常常采用1.3方容纳1.3吨左右的容器进行混合。
[0016]
本发明利用聚醚多元醇为碳源，磷氮阻燃剂为酸源和气源，辅助氢氧化镁、硼酸锌等制备的防火清漆，该涂料是一种新型的无溶剂零voc 环保型涂料，具有非常优异的耐水性和耐候性，透明性高，不影响原木的纹理，遇火时迅速膨胀成不燃的海绵体，阻止火焰传播，耐燃时间大于20分钟，为消防赢得时间。
[0017]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0018]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击【在线咨询】或添加微信【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。