一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料及其制备方法.pdf

本发明公开了一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料及其制备方法，油性防火涂料由下述重量份的原料组成：硫酸钙晶须：18～27；过氯化乙烯树脂：5～10；环氧树脂：14～20；邻苯二甲酸二丁酯：3～10；增稠剂：1～9；颜料：3～6；添加剂：1～5；二甲苯：25～35；正丁醇：5～10。制备方法包括称量、改性、混合。本发明添加硫酸钙晶须的油性防火涂料具有较好的稳定性、耐侯性、优异的防火效果且原料成本低；制备该涂料的方法操作简单、生产方便、对设备的要求低，适用于工业化大规模生产。

权利要求书
1.  一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
      硫酸钙晶须：  18～27；        过氯化乙烯树脂：    5～10；
      环氧树脂：  14～20；          邻苯二甲酸二丁酯：  3～10；
      增稠剂：    1～9；            正丁醇：    5～10；
      添加剂：    1～5；            二甲苯：            25～35；
      颜料：      3～6；
    其中，所述添加剂由分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂、杀菌剂和防霉剂组成，重量份如下：
     分散剂：     1～2；             成膜助剂：     2～5；
     pH调节剂：   0.5～1；           消泡剂：       0.2～0.5；
     杀菌剂：       0.5～1；          防霉剂：     0.5～1。

2.  如权利要求1所述的一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，其特征在于，所述硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm。

3.  如权利要求1所述的一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉。

4.  如权利要求1所述的一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，其特征在于，所述pH调节剂为浓度为28%的氨水。

5.  如权利要求1所述的一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，其特征在于，所述消泡剂为NXZ消泡剂。

6.  如权利要求1所述的一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，其特征在于，所述增稠剂为增稠剂MS-2。

7.  如权利要求1-6中任一项所述的一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1. 称量：按上述比例称取各原料，备用；
S2. 改性：在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，800～1000r/min转速搅拌均匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为4～5，2300～2700r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3. 混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、pH调节剂、杀菌剂和防霉剂混合，以100～200r/min转速搅拌10～15min后加入颜料和改性的硫酸钙晶须，以800～1000r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、消泡剂、增稠剂，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。

8.  如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液为无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的溶液。

9.  如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:20～30。

说明书一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑涂料技术领域，具体涉及一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料及其制备方法。
背景技术
建筑涂料具有装饰功能、保护功能和居住性改进功能。各种功能所占的比重因使用目的不同而不尽相同。装饰功能是通过建筑物的美化来提高它的外观价值的功能。保护功能是指保护建筑物不受环境的影响和破坏的功能。不同种类的被保护体对保护功能要求的内容也各不相同。饰面型防火涂料是一种集装饰和防火功能为一体的新型涂料品种。当防火涂料涂覆于可燃基材上时，平时可起到装饰作用，一旦火灾发生时，则可阻止火势蔓延，达到保护基材的目的，生产的饰面型防火涂料均为膨胀型防火涂料，品种有油性防火涂料、透明防火涂料和溶剂型防火涂料，所用的防火助剂基本相同。
防火涂料一般由基料、膨胀体系、填料和助剂组成。基料是膨胀性防火涂料中的主要成膜物质，其作用是将防火涂料中的其他组分粘成一个整体，使涂层固化后附着在基材表面形成均匀、连续、坚韧的保护层。膨胀体系由脱水催化剂、发泡剂、成炭剂组成，经典的膨胀体系选用聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇体系，当涂层受热时，聚磷酸铵先受热分解生成磷酸，磷酸再进一步脱水形成偏磷酸和聚偏磷酸等强脱水剂，而季戊四醇融化后与强脱水剂反应促使其上的羟基集团脱水碳化，同时三聚氰胺产生大量的不燃性气体起到发泡作用，使得碳化层在不燃性气体的作用下形成均匀的泡沫炭质层。同时，聚磷酸和聚偏磷酸形成固相层覆盖在泡沫层的表面，隔绝空气和热量，在固相其阻止燃烧的作用。然而该体系也存在着用量多而影响材料性能、热稳定性差、水溶性和耐老化性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，该涂料具有较好的稳定性、耐侯性、优异的防火效果且原料成本低；
本发明的另一目的在于提供此种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，该方法操作简单、生产方便、对设备的要求低，适用于工业化大规模生产。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，它由下述重量份的原料组成：

其中，所述添加剂由分散剂、成膜助剂、pH调节剂、消泡剂、杀菌剂和防霉剂组成，重量份如下：

进一步地，所述硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm。
进一步地，所述颜料为钛白粉。
进一步地，所述pH调节剂为浓度为28％的氨水。
进一步地，所述消泡剂为NXZ消泡剂。
进一步地，所述增稠剂为增稠剂MS-2。
一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述比例称取各原料，备用；
S2.改性：在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，800～1000r/min转速搅拌均匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为4～5，2300～2700r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3.混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、pH调节剂、杀菌剂和防霉剂混合，以100～200r/min转速搅拌10～15min后加入颜料和改性的硫酸钙晶须，以800～1000r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、消泡剂、增稠剂，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。
进一步地，所述乙醇水溶液为无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的溶液。
进一步地，所述铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:20～30。
本发明具有以下优点：
1.本发明油性防火涂料的主要成分是改性硫酸钙晶须，过氯化乙烯树脂，环氧树脂，二 甲苯、正丁醇。硫酸钙晶须具有较大的比表面积，因此涂膜坚硬、附着力强，具有较好的稳定性、耐候性、耐高温性，防裂性；而硫酸钙晶须与其他短纤维相比，具有性能优良、价格低廉等优点。因此，本发明的防火涂料不但具有防火的效能，良好的防裂性同时制造成本低。
2.本发明油性防火涂料的制备方法具有操作简单、生产方便、对设备的要求低，适用于工业化大规模生产的特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
实施例1：一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，它由下述重量份的原料组成：

上述添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述比例称取各原料，硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm，备用；
S2.改性：无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的乙醇水溶液，在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:20，800r/min转速搅拌均匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为4，2300r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3.混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、28％的氨水、杀菌剂和防霉剂混合，以100r/min转速搅拌10min后加入钛白粉和改性的硫酸钙晶须，以800r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、NXZ消泡剂、增稠剂MS-2，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。
实施例2：一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，它由下述重量份的原料组成：


上述添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述比例称取各原料，硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm，备用；
S2.改性：无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的乙醇水溶液，在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:30，1000r/min转速搅拌均匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为5，2700r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3.混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、28％的氨水、杀菌剂和防霉剂混合，以200r/min转速搅拌15min后加入钛白粉和改性的硫酸钙晶须，以1000r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、NXZ消泡剂、增稠剂MS-2，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。
实施例3：一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，它由下述重量份的原料组成：

上述添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述比例称取各原料，硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm，备用；
S2.改性：无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的乙醇水溶液，在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:22，900r/min转速搅拌均 匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为4.5，2500r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3.混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、28％的氨水、杀菌剂和防霉剂混合，以120r/min转速搅拌12min后加入钛白粉和改性的硫酸钙晶须，以850r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、NXZ消泡剂、增稠剂MS-2，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。
实施例4：一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，它由下述重量份的原料组成：

上述添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述比例称取各原料，硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm，备用；
S2.改性：无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的乙醇水溶液，在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:28，950r/min转速搅拌均匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为5，2600r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3.混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、28％的氨水、杀菌剂和防霉剂混合，以150r/min转速搅拌14min后加入钛白粉和改性的硫酸钙晶须，以900r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、NXZ消泡剂、增稠剂MS-2，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。
实施例5：一种添加硫酸钙晶须的油性防火涂料，它由下述重量份的原料组成：


上述添加硫酸钙晶须的油性防火涂料的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述比例称取各原料，硫酸钙晶须的平均长径比为50～80，直径为1～4μm，备用；
S2.改性：无水乙醇与去离子水按体积比为3:1的比例配置而成的乙醇水溶液，在乙醇水溶液中加入铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂与硫酸钙晶须的重量比为1:20，1000r/min转速搅拌均匀后添加硫酸钙晶须，用冰醋酸调节溶液体系pH值为4，2400r/min转速搅拌1h后进行真空干燥，即得到改性的硫酸钙晶须；
S3.混合：将正丁醇和分散剂、成膜助剂、28％的氨水、杀菌剂和防霉剂混合，以180r/min转速搅拌15min后加入钛白粉和改性的硫酸钙晶须，以980r/min转速进行高速分散，分散后转入研磨机进行研磨，得研磨浆，所述研磨浆的颗粒粒度为50μm，研磨浆中依次加入过氯化乙烯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、二甲苯、NXZ消泡剂、增稠剂MS-2，混合均匀，制得添加硫酸钙晶须的油性防火涂料。
依据最新国际：12441-2005对本发明实施例1-5制备的油性防火涂料进行性能测试，实验结果如表1所示。
表1：性能测试实验结果

由表1可知：本发明的涂料具有优异防火性能。