一種用於電纜的防火塗料及其製備方法與流程

2023-11-02 07:27:12

本發明涉及防火技術領域，具體涉及一種用於電纜的防火塗料及其製備方法。

背景技術：

中國電纜防火塗料產品的研製始於20世紀70年代末和80年代初，它是在飾面型防火塗料基礎上結合自身要求發展起來的，其理化性能及耐候性能較好，塗層較薄，遇火能生成均勻緻密的海綿狀泡沫隔熱層，有顯著的隔熱防火效果，從而達到保護電纜、阻止火焰蔓延、防止火災的發生和發展的目的。

電纜防火塗料作為電纜防火保護的一種重要產品，通過近20年來的應用，對減少電纜火災損失、保護人民財產安全起了積極作用，其應用也從不規範到規範。但由於現代社會的飛速發展，電纜使用的環境、敷設的方式的多樣化，從電纜防火塗料多年的應用情況看，現行的水性防火塗料還有些性能需要改進提高，才能滿足電纜使用環境要求。

目前使用情況較好的是溶劑型防火塗料，但由於這類塗料本身易燃，使用的火災隱患也相當大，加之溶劑對人體會有不同程度的傷害，因此特別是在電纜豎井、電纜溝、電纜隧道等空間狹窄或不易通風的場所使用時應加強安全防護措施。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於電纜的防火塗料及其製備方法，具有良好的防火阻燃性能，很好的保護了電纜的表面，增強了電纜的使用壽命，節約了電纜維護的成本，減少了安全隱患，另外，製備工藝簡便，使用方法簡單。

本發明提供了如下的技術方案：一種用於電纜的防火塗料，包括以下份計的原料：塗料基體70~80份、橡膠粉55~60份、乳化矽油35~40份、填料30~32份、助劑25~27份、納米二氧化鈦10~15份、石墨粉8~11份和去離子水75~85份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑5~10份、絕緣添加劑5~8份、分散劑2~6份、防水劑2~4份、發泡劑1~3份、附著力促進劑0.2~1.2份和光穩定劑0.2~0.8份。

優選地，包括以下份計的原料：塗料基體75份、橡膠粉57.5份、乳化矽油37.5份、填料31份、助劑26份、納米二氧化鈦12.5份、石墨粉9.5份和去離子水80份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑7.5份、絕緣添加劑6.5份、分散劑4份、防水劑3份、發泡劑2份、附著力促進劑0.7份和光穩定劑0.5份。

優選地，所述塗料基體為水性環氧乳液、水性環氧固化劑和自交聯矽丙乳液的一種或幾種的混合物。

優選地，所述橡膠粉為廢舊輪胎加工而成，橡膠粉的粒徑為40~60目。

優選地，所述填料包括以下份計的原料：輕質碳酸鈣10~15份、鈦白粉5~10份、碳化矽粉2~6份、滑石粉1~3份和氧化鋁粉1~2份。

優選地，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉1~5份、硅藻土1~3份、氫氧化鎂0.2~1.2份、碳酸鈣0.2~0.6份和硼酸鋅0.2~0.4份。

優選地，所述分散劑為油酸鈉、羧酸鉀和磺酸鈉中的一種或幾種，防水劑為硫酸鋁鈣，所述發泡劑為硼酸鈉、磷酸銨、磷酸二氫銨和聚磷酸銨中的一種或幾種，所述附著力促進劑為鈦酸酯偶聯劑或矽烷偶聯劑，所述光穩定劑為光穩定劑uv-9。

優選地，所述絕緣添加劑包括以下份計的原料：煅燒高嶺土1~2份、聚四氟乙烯1~2份、陶瓷微粉1~2份、巴西棕櫚蠟0.2~1.2份、氯磺化聚乙烯0.2~0.8份、石棉粉0.2~0.6份、玻璃纖維粉0.2~0.4份、石油瀝青0.1~0.3份、納米膠粉0.1~0.2份、矽酸鎂鋁0.1~0.2份和松香水1~2份。

優選地，所述絕緣添加劑的製備方法為：將聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和納米膠粉加入松香水中，充分混合後靜置10~25min，再於微波頻率2000~2300mhz、功率500~700w下微波處理5~15min，待自然冷卻至70~73攝氏度後加入巴西棕櫚蠟和石油瀝青，保溫混合10min，繼續自然冷卻至室溫，最後加入剩餘原料，充分混合均勻後送入真空乾燥機，粉碎過篩後得到所述絕緣添加劑。

本發明提供一種防火塗料的製備方法，包括如下步驟：

（1）、按照配比稱取塗料基體、橡膠粉、乳化矽油、填料、石墨粉和去離子水，加入分散劑，混合分散30~50min，得到漿料，備用；

（2）、按照配比稱取剩餘原料，加入步驟（1）得到的漿料，在400~500r/min轉速下攪拌40~50min，分散均勻後得到所述用於電纜的防火塗料。

本發明的有益效果：具有良好的防火阻燃性能，很好的保護了電纜的表面，增強了電纜的使用壽命，節約了電纜維護的成本，減少了安全隱患，另外，製備工藝簡便，使用方法簡單，具體如下：

（1）、本發明中添加煅燒高嶺土、聚四氟乙烯、陶瓷微粉、巴西棕櫚蠟、氯磺化聚乙烯、石棉粉、玻璃纖維粉、石油瀝青、納米膠粉、矽酸鎂鋁和松香水製備絕緣添加劑，不僅能夠有效提高塗料的絕緣性，還能輔助填料提高漆膜的機械性能；

（2）、本發明中添加一定量的納米二氧化鈦，其特殊的分子結構可以與各原料緊密嵌合到一起，並且填補了各原料之間的空隙，使得塗料均勻連續、並且緻密，耐磨、表層光滑平整；另外還可以提高阻燃性、防水性、流平性及強度等相關性能及部分技術指標；

（3）、本發明中添加阻燃劑，提高電纜塗料的阻燃性能，提高安全性能，保護環境，延長其使用壽命，同時使其在燃燒時產生的煙霧及有毒氣體較少，具有抑制煙霧的效果，減少有毒煙霧的發生量，在使用過程中不會對人體造成傷害，對電纜具有很好的保護作用；

（4）、本發明的塗料，塗膜質地均勻、耐候性耐酸鹼性強、防火性好，具有優良的防潮防水性能，使用壽命長，而且所揮發的氣體無毒無汙染，較為環保；加入的各個助劑，提高了塗層的堅韌性、著色性、黏附性、易乾性和一定的光澤等性能。

該絕緣助劑的加入。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。

實施例1

一種用於電纜的防火塗料，包括以下份計的原料：塗料基體70份、橡膠粉55份、乳化矽油35份、填料30份、助劑25份、納米二氧化鈦10份、石墨粉8份和去離子水75份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑5份、絕緣添加劑5份、分散劑2份、防水劑2份、發泡劑1份、附著力促進劑0.2份和光穩定劑0.2份。

其中，所述塗料基體為水性環氧乳液。

其中，所述橡膠粉為廢舊輪胎加工而成，橡膠粉的粒徑為40目。

其中，所述填料包括以下份計的原料：輕質碳酸鈣10份、鈦白粉5份、碳化矽粉2份、滑石粉1份和氧化鋁粉1份。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉1份、硅藻土1份、氫氧化鎂0.2份、碳酸鈣0.2份和硼酸鋅0.2份。

其中，所述分散劑為油酸鈉，防水劑為硫酸鋁鈣，所述發泡劑為硼酸鈉，所述附著力促進劑為鈦酸酯偶聯劑，所述光穩定劑為光穩定劑uv-9。

其中，所述絕緣添加劑包括以下份計的原料：煅燒高嶺土1份、聚四氟乙烯1份、陶瓷微粉1份、巴西棕櫚蠟0.2份、氯磺化聚乙烯0.2份、石棉粉0.2份、玻璃纖維粉0.2份、石油瀝青0.1份、納米膠粉0.1份、矽酸鎂鋁0.1份和松香水1份。

其中，所述絕緣添加劑的製備方法為：將聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和納米膠粉加入松香水中，充分混合後靜置10min，再於微波頻率2000mhz、功率500w下微波處理5min，待自然冷卻至70攝氏度後加入巴西棕櫚蠟和石油瀝青，保溫混合10min，繼續自然冷卻至室溫，最後加入剩餘原料，充分混合均勻後送入真空乾燥機，粉碎過篩後得到所述絕緣添加劑。

本實施例提供一種防火塗料的製備方法，包括如下步驟：

（1）、按照配比稱取塗料基體、橡膠粉、乳化矽油、填料、石墨粉和去離子水，加入分散劑，混合分散30min，得到漿料，備用；

（2）、按照配比稱取剩餘原料，加入步驟（1）得到的漿料，在400r/min轉速下攪拌40min，分散均勻後得到所述用於電纜的防火塗料。

實施例2

一種用於電纜的防火塗料，包括以下份計的原料：塗料基體80份、橡膠粉60份、乳化矽油40份、填料32份、助劑27份、納米二氧化鈦15份、石墨粉11份和去離子水85份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑10份、絕緣添加劑8份、分散劑6份、防水劑4份、發泡劑3份、附著力促進劑1.2份和光穩定劑0.8份。

其中，所述塗料基體為水性環氧固化劑。

其中，所述橡膠粉為廢舊輪胎加工而成，橡膠粉的粒徑為60目。

其中，所述填料包括以下份計的原料：輕質碳酸鈣15份、鈦白粉10份、碳化矽粉6份、滑石粉3份和氧化鋁粉2份。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉5份、硅藻土3份、氫氧化鎂1.2份、碳酸鈣0.6份和硼酸鋅0.4份。

其中，所述分散劑為羧酸鉀，防水劑為硫酸鋁鈣，所述發泡劑為磷酸銨，所述附著力促進劑為矽烷偶聯劑，所述光穩定劑為光穩定劑uv-9。

其中，所述絕緣添加劑包括以下份計的原料：煅燒高嶺土2份、聚四氟乙烯2份、陶瓷微粉2份、巴西棕櫚蠟1.2份、氯磺化聚乙烯0.8份、石棉粉0.6份、玻璃纖維粉0.4份、石油瀝青0.3份、納米膠粉0.2份、矽酸鎂鋁0.2份和松香水2份。

其中，所述絕緣添加劑的製備方法為：將聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和納米膠粉加入松香水中，充分混合後靜置25min，再於微波頻率2300mhz、功率700w下微波處理15min，待自然冷卻至73攝氏度後加入巴西棕櫚蠟和石油瀝青，保溫混合10min，繼續自然冷卻至室溫，最後加入剩餘原料，充分混合均勻後送入真空乾燥機，粉碎過篩後得到所述絕緣添加劑。

本實施例提供一種防火塗料的製備方法，包括如下步驟：

（1）、按照配比稱取塗料基體、橡膠粉、乳化矽油、填料、石墨粉和去離子水，加入分散劑，混合分散50min，得到漿料，備用；

（2）、按照配比稱取剩餘原料，加入步驟（1）得到的漿料，在500r/min轉速下攪拌50min，分散均勻後得到所述用於電纜的防火塗料。

實施例3

一種用於電纜的防火塗料，包括以下份計的原料：塗料基體75份、橡膠粉57.5份、乳化矽油37.5份、填料31份、助劑26份、納米二氧化鈦12.5份、石墨粉9.5份和去離子水80份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑7.5份、絕緣添加劑6.5份、分散劑4份、防水劑3份、發泡劑2份、附著力促進劑0.7份和光穩定劑0.5份。

其中，所述塗料基體為自交聯矽丙乳液。

其中，所述橡膠粉為廢舊輪胎加工而成，橡膠粉的粒徑為50目。

其中，所述填料包括以下份計的原料：輕質碳酸鈣12.5份、鈦白粉7.5份、碳化矽粉4份、滑石粉2份和氧化鋁粉1.5份。

其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉3份、硅藻土2份、氫氧化鎂0.7份、碳酸鈣0.4份和硼酸鋅0.3份。

其中，所述分散劑為磺酸鈉，防水劑為硫酸鋁鈣，所述發泡劑為聚磷酸銨，所述附著力促進劑為鈦酸酯偶聯劑，所述光穩定劑為光穩定劑uv-9。

其中，所述絕緣添加劑包括以下份計的原料：煅燒高嶺土1.5份、聚四氟乙烯1.5份、陶瓷微粉1.5份、巴西棕櫚蠟0.7份、氯磺化聚乙烯0.5份、石棉粉0.4份、玻璃纖維粉0.3份、石油瀝青0.2份、納米膠粉0.15份、矽酸鎂鋁0.15份和松香水1.5份。

其中，所述絕緣添加劑的製備方法為：將聚四氟乙烯、氯磺化聚乙烯和納米膠粉加入松香水中，充分混合後靜置18min，再於微波頻率2100mhz、功率600w下微波處理10min，待自然冷卻至71攝氏度後加入巴西棕櫚蠟和石油瀝青，保溫混合10min，繼續自然冷卻至室溫，最後加入剩餘原料，充分混合均勻後送入真空乾燥機，粉碎過篩後得到所述絕緣添加劑。

本實施例提供一種防火塗料的製備方法，包括如下步驟：

（1）、按照配比稱取塗料基體、橡膠粉、乳化矽油、填料、石墨粉和去離子水，加入分散劑，混合分散40min，得到漿料，備用；

（2）、按照配比稱取剩餘原料，加入步驟（1）得到的漿料，在450r/min轉速下攪拌45min，分散均勻後得到所述用於電纜的防火塗料。

參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。