一種石墨烯類膨脹型低煙防火塗料及其製備方法與流程

2023-09-16 06:31:10 3

本發明涉及一種防火塗料的製備，尤其是一種石墨烯類膨脹型低煙防火塗料的製備。

背景技術：

眾所周知，木材與鋼結構的應用已遍及各個行業，而火災的發生大部分與木結構、鋼結構本身的破壞密切相關，若在外表面附加一層保護膜，那麼火災就不易發生，為此，防火塗料的存在是相當有效且有意義的。

膨脹型防火塗料是由基體，阻燃體系、添加劑(顏料、填料)以及各種助劑組成。在高溫火焰的作用下，塗料層熔融，發泡，膨脹，形成蜂窩狀的包狀炭化層結構，並放出難燃氣體，衝淡氧氣的濃度，起到隔火隔熱的作用。而水性防火塗料，不僅滿足國家環保的要求，而且價格低廉，性能顯著，故而越來越受到研究者與廠商的重視。

本發明採用水性成膜物作為基體，鈦白粉作為高溫填料，在燃燒的過程當中，析出附著在炭層表面，起到隔火隔熱的作用，在此是一種非常受歡迎的一種高溫填料，而石墨烯類化學物質具有阻燃抑煙的作用，在國家越來越重視環境安全與人身安全的情況下，減少煙霧的產生，已勢在必行，畢竟在火災中死亡的人，85％以上都是因為毒煙而窒息死亡。

技術實現要素：

本發明的目的在於提高現有防火塗料的耐燃抑煙性能，提供一種優於傳統防火塗料的石墨烯類膨脹型防火塗料。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

該防火塗料的組分及含量：

水性成膜基體(100份)，膨脹型阻燃劑(200份-250份)，鈦白粉(20份-30份)，石墨烯類物質(10-5-10-4)，助劑(1份-2份)，水(200份-250份)。

本發明水性成膜基體為丙烯酸乳液，水性聚氨酯，環氧樹脂其中的一種。

本發明所述的膨脹型阻燃劑為三聚氰酸螺環磷酸酯、螺環磷酸酯醯胺其中的一種。

本發明所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉，銳鈦型鈦白粉的其中一種。

本發明所述的助劑包含成膜助劑，分散劑，增稠劑，流平劑，消泡劑。

本發明所述的石墨烯類物質為石墨烯，氧化石墨烯或它們的復配物。

該發明包括以下步驟：

(1)按照以下組分配比備料：水性成膜基體(100份)，膨脹型阻燃劑(200份-250份)，鈦白粉(20份-30份)，石墨烯類物質(10-5-10-4)，助劑(1份-2份)，水(200份-250份)。

(2)將水，防火助劑，填料混合均勻，放入轉速為1400r/min的研磨機中研磨30min，然後將水性成膜基體以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，製得石墨烯類膨脹型低煙防火塗料。

本發明的優點：

本發明所用到的水性成膜基體，為水性環保基料，對環境無汙染。

本發明所用的高溫填料鈦白粉，會在燃燒過程當中析出，附著在炭層表面，提高炭化層強度，隔絕了熱量的傳導，延長了耐燃時間。

本發明所用的石墨烯類物質具有阻燃抑煙的效果，且用量極少，降低成本，添加入防火塗料後，煙釋放量明顯降低。

具體實施方式

實例一：

各組分含量：

矽丙乳液(100份)，三聚氰酸螺環磷酸酯(200份)，金紅石型鈦白粉(20份)，石墨烯(0.03份)，助劑(1份)，水(200份)。

製備方法：

將水，防火助劑，填料混合均勻，放入轉速為1400r/min的研磨機中研磨30min，然後將矽丙乳液以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，製得石墨烯類膨脹型低煙防火塗料。

實例二：

水性聚氨酯(100份)，季戊四醇雙磷酸酯蜜銨鹽(200份)，銳鈦型鈦白粉(25份)，氧化石墨烯(1份)，助劑(1份)，水(230份)。

製備方法：

將水，防火助劑，填料混合均勻，放入轉速為1400r/min的研磨機中研磨30min，然後將水性聚氨酯以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，製得石墨烯類膨脹型低煙防火塗料。

實例三：

環氧樹脂(100份)，螺環磷酸酯醯胺(230份)，金紅石型鈦白粉(30份)，石墨烯與氧化石墨烯復配物(1份)，助劑(1份)，水(250份)。

製備方法：

將水，防火助劑，填料混合均勻，放入轉速為1400r/min的研磨機中研磨30min，然後將環氧樹脂以及助劑加入，在攪拌儀中低速攪拌30min，過篩出料，製得石墨烯類膨脹型低煙防火塗料。