一种组合物、包含该组合物的防火涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及阻燃材料的技术领域，具体涉及一种组合物、包含 该组合物的防火涂料及其制备方法。


背景技术：

2.防火涂料是防止产生火灾、延缓火势蔓延的功能性涂料。防火 涂料按分散介质划分，可分为水性防火涂料和溶剂型防火涂料。水性 防火涂料不仅在涂层厚度、涂覆量、粘结强度等各个方面具有较大使 用优势，而且自身对环境污染程度比较低、产生的有机挥发物业比较 少。然而现有技术中的阻燃材料普遍存在制作困难和阻燃效果不理想 等诸多缺陷。
3.现有技术中专利cn112980270a公开了一种电子产品水性涂料 及其制备方法，其采用原料包括聚丙烯酸树脂乳液50～80份、石墨 烯5～10份、钛白粉10～20份、磷酸二锑阻燃剂4～8份，其中石墨 烯占了很大比例，目前石墨烯比较贵，目前一公斤都在千元以上，原 料成本昂贵，获取困难；且其阻燃原理为依靠石墨烯高稳定性、强阻 隔作用、大比表面积，从而有利于阻燃。
4.现有技术中专利cn106633265a公开了一种低烟无卤阻燃电 缆料，其制备成分包括无卤阻燃聚烯烃50
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60份、碳化硅4
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10份、 抗氧剂3
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8份、消烟剂2
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6份、氢氧化铝5
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8份、氢氧化镁3
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6份、 γ射线吸收剂1
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3份、氧化锌2
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5份、纳米硫酸钡3
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7份、热稳定剂 1
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5份、钙锌复合稳定剂3
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8份、抗冲改性剂2
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4份、紫外线吸收剂1
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2份、碳纤维4
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6份、偶联剂3
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5份、防老剂0.3
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0.8份、改性填充 料8
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12份。其原料核心是氢氧化铝和氢氧化镁，原料相对使用量大， 通过金属氢氧化物热分解吸热原理，实现阻燃抑烟目的，磷酸铝、膨 润土只是当填料，且占总组合物份数非常少，即使参与烧结，用量也 太少，无法形成硬的陶瓷体。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中存在的缺陷与问题，本发明提出一种组合 物、包含该组合物的防火涂料及其制备方法。
6.本发明所提供的技术方案为：
7.一种组合物，所述组合物用于制备防火涂料，其特征在于：所 述组合物中各组分质量配比包括：白色膨润土10
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30份、磷酸二锑 20
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40份、磷酸铝5
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25份、及氧化铝纤维25
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45份。
8.进一步地，所述组合物中各组分质量配比包括：白色膨润土 15
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25份、磷酸二锑25
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35份、磷酸铝10
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20份、及氧化铝纤维30
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40 份。
9.进一步地，所述组合物中各固体组分粒径均在10微米以下； 一般来说涂料都有研磨工艺，其目的在于让各个组分更便于分散，本 发明使用组分粒径比较细，目的在于可以省去研磨工序，方便后续涂 料配制的操作。
10.进一步地，本发明还提供一种包含所述组合物的防火涂料，所 述防火涂料为水性
防火涂料，其特征在于：所述防火涂料包括阻燃剂 组合物与基材，且所述阻燃剂组合物与基材的质量配比为60
‑
140：100。
11.进一步地，所述基材选用丙烯酸酯乳液。
12.进一步地，本发明还提供一种所述防火涂料的制备方法，其特 征在于：包括以下步骤：
13.1)将制备组合物的各个组分按质量配比进行称量备用；
14.2)将步骤1)中各个组分倒入立式高速混合机混合中即得到组 合物；
15.3)将组合物分多次加入丙烯酸酯乳液中，充分混合搅拌 15
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25min。
16.进一步地，所述步骤2)中立式高速混合机的混合转速为 500
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700r/min。
17.进一步地，所述步骤2)中立式高速混合机的混合时间为4
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6min。
18.本发明相对于现有技术所取得的技术效果为：
19.1)本发明提供一种组合物、包含该组合物的防火涂料及其制 备方法，制备组合物的各组分均选用无机物，在水中即可分散，无需 用有机溶剂，无有机挥发；同时白色膨润土在水中起到悬浮剂作用， 可以帮助其他无机粉料分散均匀。
20.2)本发明提供一种组合物、包含该组合物的防火涂料及其制 备方法，制备获得的阻燃剂组合物为白色，色彩简单单一，容易配合 其他颜料调色后共同使用。
21.3)本发明提供一种组合物、包含该组合物的防火涂料及其制 备方法，用于制备组合物的原料容易获得，来源广泛，采购成本低， 利于推广使用。
22.4)本发明提供一种组合物、包含该组合物的防火涂料及其制 备方法，所制备的阻燃剂组合物耐火极限得到有效提升(2.5h)，选 用的组分中磷酸二锑没有升华现象，受热过程中无损失；磷酸二锑与 聚合物相容性好，在聚合物中容易分散，磷酸二锑的反应活性较高。 随着温度升高，膨润土和磷酸二锑会在700℃起逐渐起化学反应，在 800
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900度之间变成玻璃态粘稠物质，随着温度继续升高，该粘稠玻 璃态物质会和磷酸铝和氧化铝纤维反应，生成耐高温的陶瓷材料。同 时磷酸铝和氧化铝起到成瓷骨架作用，进一步提高耐火极限。温度越 高，各个组分反应的越充分，生成的陶瓷化物质强度越高。由于无机 物导热性差，且膨润土、磷酸铝、磷酸二锑分解会放出挥发性组分， 都会使生成的陶瓷化物质内部出现微孔，使得陶瓷化物质的导热性更 差，这种结构将能有效的阻止热量传递。
23.5)本发明提供一种组合物、包含该组合物的防火涂料及其制 备方法，制备过程简单，制备过程简单，制备阻燃剂组合物的组分可 以称量好后采用混合设备混合均匀后使用，也可以各个原料称量后直 接加入基材中直接使用。该阻燃剂组合物在基材中容易分散，通常搅 拌15分钟以上即可均匀分散，节约制作时间。
具体实施方式
24.为更好的理解本发明的内容，下面的实施例是对本发明的进一 步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实例。
25.实施例1：
26.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土10份、磷酸 二锑40份、磷酸铝5份、氧化铝纤维45份；将各组分倒入立式高速 混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100中搅拌15min即得到防火涂料 1。
27.实验测得防火涂料1的耐火极限为2.1h。
28.实施例2：
29.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土20份、磷酸 二锑30份、磷酸铝15份、氧化铝纤维35份；将各组分倒入立式高 速混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100份中搅拌15min即得到防火 涂料2。
30.实验测得防火涂料2的耐火极限为2.5h。
31.实施例3：
32.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土30份、磷酸 二锑20份、磷酸铝25份、氧化铝纤维25份；将各组分倒入立式高 速混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100份中搅拌15min即得到防火 涂料3。
33.实验测得防火涂料3的耐火极限为2.1h。
34.实施例4：
35.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土15份、磷酸 二锑35份、磷酸铝10份、氧化铝纤维40份；将各组分倒入立式高 速混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100份中搅拌15min即得到防火 涂料4。
36.实验测得防火涂料4的耐火极限为2.3h。
37.实施例5：
38.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土25份、磷酸 二锑25份、磷酸铝20份、氧化铝纤维30份；将各组分倒入立式高 速混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100份中搅拌15min即得到防火 涂料5。
39.实验测得防火涂料5的耐火极限为2.3h。
40.对比例1：
41.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土5份、磷酸二 锑10份、磷酸铝30份、氧化铝纤维55份；将各组分倒入立式高速 混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100份中搅拌15min即得到对比涂 料1。
42.实验测得对比涂料1的耐火极限为0.7h。
43.对比例2：
44.按照以下质量配比称重各制备组分：白色膨润土35份、磷酸 二锑50份、磷酸铝5份、氧化铝纤维10份；将各组分倒入立式高速 混合机中混合后加入丙烯酸酯乳液100份中搅拌15min即得到对比涂 料2。
45.实验测得对比涂料2的耐火极限为0.8h。
46.各实施例和对比例的制备组分及耐火极限如下表所示：表1各实施例和对比例的制备组分及耐火极限
表中，耐火极限温度为小时，h。
47.由表1可知，白色膨润土和磷酸二锑的加入配比对组合物的耐 火极限影响较大，当白色膨润土和磷酸二锑的加入配比低于预设配比 时，玻璃态粘稠物质不易形成，当白色膨润土和磷酸二锑的加入配比 超出预设配比时，不易分解放出挥发性组分，生成的陶瓷化物质内部 微孔不易形成，因而会影响耐火极限。
48.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容， 相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多 样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内 容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。