一种新型膨胀型防火阻燃体系及涂料、阻燃剂和浆料剂的制作方法

本发明涉及一种新型膨胀阻燃体系，具体的涉及一种适于恶劣环境使用的膨胀型防火阻燃体系及其具体应用。

背景技术：

传统(经典)的膨胀阻燃体系是重要的防火技术之一，目前均以下列成分构成：a.酸源：大部分选用ⅱ型结晶的聚磷酸铵(app)；b.炭源：大部分选用富集竣基的季戊四醇(penta)；c.气源：大部分选用可产生大量氮气的三聚氰胺(ma)。

上述防火体系存在下列典型的缺点：

a.易迁移性：聚磷酸铵app易迁移于材料表面；b.不稳定性：工作温高时易产生分解；c.难互溶性：与基料互不相溶，分散不佳，造成效率低下。

目前现有技术的对策主要是针对上述成份进行下列处理：a.包覆法：对app等实施包覆，形成核壳结构进而达成防火；b.一体法：三源一体化，形成单组份，防止迁移至表面；c.处理法：用表面处理剂，偶联剂等处理，达到互溶分散稳定。

上述的方法，虽然有一定效果，但仍无法实现足够的经久与耐用。特别是在恶劣环境下，极易失效，造成火灾来临时导致不可弥补的损失。

技术实现要素：

为了解决现有膨胀阻燃体系耐用性不足、无法满足恶劣条件的问题，本发明提供一种新型膨胀型防火阻燃体系。

本发明的技术方案如下：

一种新型膨胀型防火阻燃体系，其特征在于由炭源和酸源双组分组成，所述酸源同时为气源，所述炭源为酚醛树脂、酚醛环氧树脂、聚苯醚ppo和/或聚亚苯基硫醚pps，所述酸源为芳基磷酸酯。

优选的所述炭源与酸源的质量配比为2-3:1。所述芳基磷酸酯为rdp(间苯二酚双磷酸酯)，dmp(邻苯二甲酸二甲酯)，tpp和/或bdpo。

上述体系在防火涂料、高分子阻燃剂或阻燃母粒产品的制备应用。

一种膨胀型耐火涂料，其特征在于使用前述的体系同时作为耐火涂料基料及膨胀体系，还包括硼酸锌、二氧化钛、可膨胀石墨和增强纤维。

优选的所述炭源使用酚醛环氧树脂，酸源使用质量比为2.5-3.5：2的rdp和dmp，炭源与酸源质量比为2-3:1，所述硼酸锌质量分数为3-7％，二氧化钛8-12％，可膨胀石墨3-7％，增强纤维1-3％。

一种膨胀型防火阻燃剂，其特征在于前述的体系，还包括abs，所述体系与abs质量比为5-7:2。

优选的所述炭源使用酚醛树脂，酸源使用质量比为2.5-3.5：2的rdp和dmp，所述炭源和酸源的质量比为2.5-3.5：2。

一种防火阻燃浆料剂，其特征在于使用前述的体系，还包括质量分数为3-4％的氧化石墨烯，1-2％的表面活性剂。

优选的所述炭源使用酚醛环氧树脂，所述酸源使用质量比为2.5-3.5：2的rdp-dmp，所述炭源和酸源的质量比为2-3:1，所述表面活性剂使用kh-550。

本发明的技术效果如下

本发明针对现有的三源成份的物理及化学特性，针对目前技术缺点及薄弱点提出一种新型的膨胀体系组成，具备传统膨胀体系的优点，并可解决其缺点的新型防火阻燃膨胀体系。

本发明的新型膨胀阻燃防火体系是由新的炭源成份(对涂料而言即为基料)，酸源/气源(即为阻燃剂，于作用时产生气源)共同所组成。上述防火膨胀体系由传统三元炭源、酸源、气源缩减为二元组成，酸/气源即为酸性阻燃剂，并于热分解反应过程产生气体，与炭源产生的气体共同作为气源。本发明以多羟基的炭源来取代传统的季戊四醇，除作为炭源外，亦作为防火涂料的基料，于热分解后产生残炭。热稳定性良好的芳基磷酸酯为酸源，可克服传统膨胀型阻燃体系app-per的耐温性及湿稳定性的缺陷。炭源与酸源在热分解中两者发生反应释放出h2o，而兼具气源，形成二元体系。

本发明针对现有的膨胀阻燃体系的耐候及耐用性等薄弱点予以提升，可大量使用于防火涂料、阻燃产品。

附图说明

图1为实施例2燃烧试验dmp-rdp与np900质量比对abs/dmp-rdp/np体系l.o.i的影响的曲线图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的解释。

实施例1

本实施例为制备膨胀型耐火涂料(尤其适用于hc火灾升温曲线)。

a组份：

基料与炭源同源使用酚醛环氧树脂30％(质量分数)，酸源rdp、dmp15％共混(rdp与dmp质量比为3:2)，活性稀释剂20％，形成耐火涂料基料及膨胀体系，体系中再加入氧化锌5％，硼酸锌5％，二氧化钛10％，可膨胀石墨5％，增强纤维6.5％，分散剂1.5％，消泡剂2％，再予以共混1小时。

b组份：固化剂使用二乙烯三胺，a:b＝2:1。

上述涂料可做为抗烃类火灾升温漆膜，厚度7mm条件下耐火时间92min。

实施例2

本实施例用于abs作为膨胀型防火阻燃剂。

将酸源dmp-rdp与炭源氢当量(hew)为106g/-ohmol的酚醛树脂np900质量比2:3共混7mins，制成膨胀型复合阻燃剂，经测试再与abs以质量比75％：25％混合，可达到ul-vo，l.o.i，52的阻燃条件，残碳量可达17.6％，表面光滑致密，无明显孔洞。如图1所示为dmp-rdp与np900质量比对abs/dmp-rdp/np体系l.o.i(烧失量)的影响。

实施例3

本实施例为制备防火阻燃剂浆料，将炭源酚醛环氧树脂100g，酸源rdp-dmp40g投入分散机共混，30mins后加入5g氧化石墨烯、2gkh-550表面活性剂，再共混1hr，制成防火阻燃浆料剂。

本实施例用以提供制备液态形貌的高效阻燃产品，包括：防火涂料，防火涂布剂，防火油墨等。

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