一种新型的无机防火节能复合涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 18:02:39|

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本发明涉及防火涂料，具体的说是一种新型的无机防火节能复合涂料及其制备方法。

背景技术：

a级防火保温节能材料是指材料具有保温功能，在遇火燃烧的情况下不燃。目前a级防火保温材料有：岩棉板、无机保温砂浆、玻璃棉板、泡沫陶瓷板、加气混凝土、发泡水泥板等。

目前一般的装饰节能材料，使用聚苯板复合涂料一体化板装饰，保温节能，但不防火，存在巨大安全隐患。大多数工程使用岩棉板复合涂料一体化板作为有建筑节能要求及防火要求的装饰材料。但是在实际使用中，岩棉板环保性问题、岩棉板自身吸水率高导致强度大幅下降问题、一体化板复合硅钙板重量大而导致的粘贴安全的问题，等等。还有反隔热发射涂料的应用目前也广泛起来，也能降低对流和辐射传热效果，有一定的节能功效，但该涂料仍存在自身材料结构带来的缺陷，由于主要成膜物为有机物，遇火可燃容易产生黑色浓烟，无法实现a级防火要求。

目前，节能涂料在国民经济的各个领域得到广泛的应用，建筑物在使用期间,需要不断消耗大量的能源,约占人类能源消耗的30%～40%,而其中绝大部分用于采暖和空调。而且,随着人口的增长,建筑高能耗也必成增长趋势,会给能源供应带来更大压力。建筑节能系统的发展成为解决问题的方案之一。无机防火保温节能涂料是一种利用无机粘结剂成膜防火不燃、能有效降低热能传递的材料。采用无机防火保温节能涂料，具有较为显著的绝热节能功能；方便使用，将其用于建筑领域，可降低空气温度传递，实现保温节能，并可实现a级防火，遇火不燃，保护涂刷基材的安全。

技术实现要素：

为了解决上述问题本发明提供了一种水性环保、施工方便，隔热效果好，降低能耗、性能稳定，遇火不燃、不产生有害烟雾、使用安全的无机防火节能涂料。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种新型的无机防火保温节能复合涂料，其中各个组份的重量份为：水15.00-30.00份，纤维素醚0.30-0.50份，分散剂润湿剂0.80-1.00份，消泡剂0.40份，改性防火保温粉10.00份，金红石型钛白粉10.00份，硅酸盐混合物25.00份，改性硅酸盐粘结剂25.00份。

本发明的进一步改进在于：硅酸盐混合物为硅微粉和滑石粉、云母粉。

一种新型的无机防火保温节能复合涂料的制备方法，制备步骤如下；

步骤1，改性硅酸盐粘结剂的制备：将硅酸钾与硅溶胶按照重量份比3:7的比例均匀混合得到混合物a，然后在混合物a中加入重量份比为5:1的纯丙烯酸酯聚合物乳液得到混合物b，并在搅拌混合物b的过程中加入重量份比例为10:1的活化剂koh，混合均匀，得到改性硅酸盐粘接剂；

步骤2，改性防火保温粉的制备：取空心球玻璃微珠与气凝胶体积比1:1置于密闭搅拌捏合釜中，在搅拌过程中缓慢加入10%体积份的硅溶胶，混合1小时，干燥后备用；

步骤3，取规定量的水，边搅拌边依次加入纤维素醚，分散剂润湿剂，消泡剂，改性防火保温粉，金红石型钛白粉，含硅混合物，改性硅酸盐粘结剂，调配而成；含硅混合物为硅酸盐混合物。

本发明的有益效果是：无机防火涂料用改性硅酸盐粘结剂刚中有柔，与硅酸盐混合物材料结构配比合理、相互增强，性能稳定，水性、低碳、环保、方法简单，易操作，成本低，来源广泛，制得的产品干固后在被敷物上形成封闭微孔和互穿网状结构，具有良好的耐酸耐碱性能，耐水煮功能、耐火烧性能、粘结性强，以及较高的抗压强度，属于建筑装饰材料轻质高强、性能卓越的要求；改性防火保温粉，通过无机硅溶胶作为附着剂，将气凝胶附着在空心球玻璃微珠，使之易于使用，并有助于分散，而无需引入有机分散剂，实现防火等级与保温效果不下降的情况下，更易于使用；并且作为单组分水性涂料、施工方便，敷涂、刷涂、滚涂、喷涂、淋涂、浸涂均可，可塑性强，同时易于保管及运输，质量高成本低。

具体实施方式

为了加强对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明是一种新型的无机防火保温节能复合涂料，其中各个组份的重量份为：水15.00-30.00份，纤维素醚0.30-0.50份，分散剂润湿剂0.80-1.00份，消泡剂0.40份，改性防火保温粉10.00份，金红石型钛白粉10.00份，硅酸盐混合物25.00份，改性硅酸盐粘结剂25.00份。其中硅酸盐混合物为硅微粉和滑石粉、云母粉组成的混合物，改性硅酸盐粘接剂作为成膜物使用、硅酸盐混合物作为填料，且二者的重量比为1:1，改性防火保温粉为防火节能填料。

本发明中新型的无机防火保温节能复合涂料的制备步骤如下：

步骤3，取规定量的水，边搅拌边依次加入纤维素醚，分散剂润湿剂，消泡剂，改性防火保温粉，金红石型钛白粉，含硅混合物，改性硅酸盐粘结剂，调配而成；

其中主要制备原理为：mh2o.nsio2+k2o.nsio2+koh+ncnhmon+co2

=nsio2.cnhmon.nsio2+mk2co3+nh2o。

实施例1

在室温下，取规定量的水，加入分散剂润湿剂、钛白粉、常规无机粉料、加入硅酸钾溶液，搅拌均匀，制得涂料。

其中常规无机粉料为重钙粉、高岭土其中一种或者两种混合。

实施例2

在室温下，取规定量的水，加入分散剂润湿剂、钛白粉、由硅微粉、滑石粉、云母粉三种混合得到的硅酸盐混合物，加入硅酸钾溶液，搅拌均匀，制得涂料。

实施例3

在室温下，在室温下，取规定量的水，加入分散剂润湿剂、钛白粉、由硅微粉、滑石粉、云母粉三种混合得到的硅酸盐混合物，加入硅溶胶，搅拌均匀，制得涂料。

实施例4

在室温下，在室温下，取规定量的水，加入分散剂润湿剂、钛白粉、由硅微粉、滑石粉、云母粉三种混合得到的硅酸盐混合物，加入硅酸钾溶液，加入纯丙烯酸酯聚合物乳液，搅拌均匀，制得涂料。

实施例5

在室温下，在室温下，取规定量的水，加入分散剂润湿剂、钛白粉、由硅微粉、滑石粉、云母粉三种混合得到的硅酸盐混合物，加入硅溶胶，加入纯丙烯酸酯聚合物乳液，搅拌均匀，制得涂料。

实施例6

将硅酸钾与硅溶胶按照重量比为7:3的比例均匀混合，成混合物a，然后加入改性乳酸，得到混合物b，混合物a与改性乳酸的重量份比为5:1，搅拌下再加入koh，混合均匀，混合物b与koh的重量比为10:1，得到改性硅酸盐粘结剂，在室温下，取规定量的水，加入分散剂润湿剂、钛白粉、由硅微粉、滑石粉、云母粉三种混合得到的硅酸盐混合物，加入改性硅酸钾粘结剂，搅拌均匀，制得涂料。

实施例7

将硅酸钾与硅溶胶按照重量比为1:1的比例均匀混合，成混合物a，其余步骤与实施例6相同。

实施例8

将硅酸钾与硅溶胶按照重量比为3:7的比例均匀混合，成混合物a，其余步骤与实施例6相同。

实施例9

在室温下，取规定量的水，边搅拌边依次加入纤维素醚，分散剂润湿剂，消泡剂，空心球玻璃微珠、气凝胶，金红石型钛白粉，硅酸盐混合物，改性硅酸盐粘结剂3，调配而成。

实施例10

在室温下，取规定量的水，边搅拌边依次加入纤维素醚，分散剂润湿剂，消泡剂，改性防火保温粉，金红石型钛白粉，硅酸盐混合物，改性硅酸盐粘结剂，调配而成。

实施例1-8的粘接强度如下表所示：

通过以上数据显示实施例1-5与实施例6-8中任意一个的对比，实施例6-8的粘接强度比实施例1-5的粘接强度高，说明改性硅酸盐粘结剂比其他材质更为优越。

通过以上数据显示实施例6-8中，实施例8制得的改性硅酸盐粘结剂的粘接强度最好。

通过以上实施例9、10，试验比较结果：实施例9，气凝胶在生产中不易添加，同时需要添加大量聚醚助剂，进行耐火测试时，明显碳化减重，防火等级b级；实施例10耐火测试不受影响，防火等级a级。