[发明专利]一种膨胀型防火涂料

说明书

技术领域

本发明涉及防火涂料技术领域，特别涉及一种膨胀型防火涂料，可用作钢结构防火涂料、饰面型防火涂料、电缆防火涂料。

背景技术

防火涂料从防火机理来讲一般分为膨胀型和非膨胀型两类。非膨胀型防火涂料是靠其自身的高难燃或不燃性来达到阻燃防火的目的，要想达到好的防火效果必须涂得很厚，添加大量含卤素、氮、磷等阻燃剂，产生大量有毒气体。膨胀型防火涂料就是涂膜受热膨胀形成蜂窝状炭化层，使火焰热量受到隔离而减少或减缓对底材的传递，同时在高温时涂料分解出不燃气体，隔绝并稀释了空气，另外涂层在防火时发生的一系列物理和化学反应吸收了大量热量从而起到阻燃和延缓火焰扩展、蔓延，为人们提供灭火的时间。膨胀型防火涂料受热膨胀后，产生的多孔泡沫防御层，比原涂层厚几十甚至几百倍，且膨胀后泡沫层的导热系数比末膨胀前的涂层至少低一个数量级，涂得很薄就可达到很好的防火效果。

CN1164701C公开了一种膨胀型防火涂料，包括丙烯酸树脂、催化剂、成炭剂、发泡剂、阻燃剂、补强剂、颜填料、助剂、烟雾抑制剂等成分，并对丙烯酸树脂改性，对催化剂进行表面处理以及加入烟雾抑制剂来提高涂料的综合性能。当涂膜受热膨胀时形成不易燃二维空间结构的炭化层，使火焰热量受到隔离而减少对底材的传导，同时在高温时涂料分解出不燃气体，隔绝并稀释空气，阻止火焰扩展、蔓延。该涂料适合于钢结构、木质基材、电缆等的防火涂装。

发明内容

本发明提供了一种膨胀型防火涂料，所述涂料解决了目前防火涂料膨胀倍率低和炭化层致密性低的缺点，具有非常优异的防火性能。

一种膨胀型防火涂料，按重量份数包括：

其中，所述碳纳米管为多壁碳纳米管或/和单壁碳纳米管。

优选地，所述涂料按重量份数包括：

优选地，所述涂料按重量份数包括：

优选地，所述催化剂选自磷酸二氢铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、三聚磷酸钾、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸盐、酯及衍生物、磺酸酯及衍生物中的一种或者至少两种的混合物。

优选地，所述成炭剂选自淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇、季戊四醇及衍生物、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或者至少两种的混合物。

催化剂是膨胀型防火涂料的关键成份之一，它促进和改进涂层的热分解过程，减少或阻止有机物热分解时产生的可燃性焦油、醛、酮等的量，促进不燃性气体的产生及在高温下稳定的三维结构炭化层的形成。只要能在适当温度(一般认为150～250℃)下，分解出的成分能对含羟基的物质进行脱水的材料均可做为催化剂。优选地，所述催化剂选自磷酸二氢铵、磷酸尿素、聚磷酸铵、聚磷酸铵钾、三聚磷酸钾、磷酸三聚氰胺、磷酸双三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺、有机磷酸酯、硼酸盐、酯及衍生物、磺酸酯及衍生物中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如磺酸酯及衍生物和酯及衍生物的混合物，硼酸盐和有机磷酸酯的混合物，焦磷酸三聚氰胺和磷酸双三聚氰胺的混合物，磷酸三聚氰胺和三聚磷酸钾的混合物，聚磷酸铵钾和聚磷酸铵的混合物，有机磷酸酯和焦磷酸三聚氰胺的混合物，磷酸双三聚氰胺和磷酸三聚氰胺的混合物，三聚磷酸钾和聚磷酸铵钾的混合物，磷酸尿素和磷酸二氢铵的混合物，磷酸二氢铵和磺酸酯及衍生物的混合物，酯及衍生物和硼酸盐的混合物，聚磷酸铵钾和磷酸三聚氰胺的混合物。

成炭剂是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础，对泡沫碳化层起骨架作用。成炭剂在分解温度上要和催化剂相匹配，成炭剂的有效性取决于分子中羟基及碳原子的含量，羟基的数量大，成炭剂被脱水的速度相对较快，但成炭剂本身的亲水性高，所以并非羟基的数量越高越好，碳原子含量高、分子大，对最终形成的炭化层的强度及致密性有利。所述成炭剂选自淀粉、纤维素及衍生物、蔗糖、山梨醇、季戊四醇及衍生物、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如酚醛树脂和环氧树脂的混合物，季戊四醇及衍生物和山梨醇的混合物，蔗糖和纤维素及衍生物的混合物，淀粉和酚醛树脂的混合物，环氧树脂和季戊四醇及衍生物的混合物，山梨醇和蔗糖的混合物，纤维素及衍生物和淀粉的混合物。