[发明专利]一种天然矿物粉阻燃涂料

说明书

技术领域

本发明涉及防火技术领域，尤其是一种由多种天然无机高分子矿物成分组成的天然矿物粉阻燃涂料。

背景技术

阻燃涂料的类型，可用不同的方法来定义，从它所用的基料来分，可分为无机型和有机型。无机型阻燃涂料是以无机粘接剂为其基料；有机型阻燃涂料以天然的或合成的有机树脂、有机乳液为其基料；从阻燃方式来分，可分为非膨胀型和膨胀型。

有机型阻燃剂，因采用有机粘接剂为基料，含有较多的C、H、O元素，在火场的高温下有分解汽化，甚至助燃的可能。部分有机基料的室温自干性较差，需要高温烘干或酸类催化剂催干，工序复杂，消耗能源，成本较高，同时散发出刺激性气味，给人体造成伤害，污染环境，所以以水基为代表的无机型阻燃涂料是未来的发展方向。

非膨胀型防火涂料受火时涂料基本上不发生体积变化，形成釉状保护层。它能起到隔绝氧气的作用，使氧气不能与被保护的易燃基料接触，从而避免或降低燃烧反应。但这类涂料所生成的釉状保护层热导率往往较大，隔热效果差。为了取得一定的阻燃效果，一般该类涂料的厚度较厚。即使这样，其防火隔热的效果也是相当有限的。膨胀型阻燃涂料在受火时膨胀发泡，形成泡沫层，泡沫层不仅隔绝了空气中的氧气，而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能，可以延滞热量传向被保护基材速率。涂料膨胀发泡产生泡沫层的过程因为是一个体积膨胀的过程而成为一个吸热过程，同时也消耗大量热量，有利于降低体系的温度，故其阻燃隔热效果显著。由于非膨胀型阻燃涂料一般比膨胀型阻燃涂料厚，因而单位面积用量大，使用成本高，装饰效果差，并且其阻燃隔热效果不及膨胀型防火涂料，所以膨胀型阻燃涂料的应用前景更加广泛。

目前阻燃涂料中卤素系产品的用途十分广泛，但是此类阻燃剂有很大的缺点：它能降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性，燃烧时生成较多的烟、腐蚀气体和有毒气体，给环境和人类带来了不亚于火灾的危害性。目前，尽管人们对卤系阻燃产品的应用前景和危害程度尚未完全取得共识，但出于对环境保护和安个应用的考虑，全球阻燃研究纷纷转向了无卤生态性研究，希望使用的阻燃材料具有环境安全性和使用安全性，无毒、无公害。目前的无卤阻燃体系中主要是无机氢氧化物添加剂和有机膨胀型阻燃剂。但是一般无机氢氧化物添加剂的添加量必须超过50％以上才有明显的阻燃效果，而添加量过少又起不到有效的阻燃作用，有机膨胀型阻燃剂热稳定性差，材料成本高。

美国专利US6245252报道了一种通过反相聚合得到的一种交联高分子聚合物凝胶，该材料具有很强的吸水性，利用这类材料作为防火设备中的填料。但是这种阻燃方式存在一定缺陷，一旦该凝胶内部的水平被蒸发完毕，由于这种材料本身是有机结构，就完全丧失了阻燃能力；另外，这类材料不耐紫外线辐照，使用温度不能超过40℃，自重较大等，极大地限制了它的应用。美国专利6019796报道了一种阻燃涂料的配方，但是这种涂料配方中含有铵盐，往往对被涂料的装置和设备产生较严重腐蚀。

发明内容

本发明的目的是针对现有阻燃涂料存在的问题，提供一种由多种天然无机高分子矿物成分经提纯、活化复配而成的、具有少烟、无毒、无刺激性和无腐蚀性的高效阻燃涂料及其制备方法。

本发明通过下列技术方案实现：它由下列质量百分比的原料组成：

水                      20-50份

蒙脱石粉                5-10份

海泡石粉                5-10份

坡缕石粉                5-10份

光卤石粉                3-5份

三聚氰胺                4-10份

金属硫酸盐              1-3份

气相法二氧化硅          0.5-2份

气相法二氧化钛          1-2份

增稠剂                  0.5-3份

分散剂                  1-3份

所述蒙脱石粉、海泡石粉、坡缕石粉的粒径范围在20nm-500μm之间，有效成分含量在50-90％之间。

所述分散剂金属硫酸盐，为下列金属硫酸盐中的一种或者两种以上混合物：锂、钠、钾、铍、镁、钙的正盐、酸式盐、碱式盐，有效成分含量在10-90％之间。

所述气相法二氧化硅、气相法二氧化钛的粒径范围在20nm-500μm之间，有效成分含量在90-99.9％之间。

所述增稠剂为：琼脂、明胶、羧甲基纤维素钠中的一种或者两种以上混合物；