[发明专利]膨胀型纳米石墨片多功能防火涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种防火涂料，具体的涉及一种含纳米石墨片的膨胀型防火涂料。

背景技术

膨胀型防火涂料被涂覆于建筑材料等可燃性基料表面，一旦发生火灾时在高温下发生剧烈膨胀，形成泡沫隔热层，厚度可为原涂层厚度的几十倍，可有效阻隔外部热源对基料的升温作用，阻止燃烧的继续蔓延。因此，膨胀型防火涂料现阶段被大规模的应用于防火要求较高的领域。

但现有的膨胀型防火涂料仍然存在着很多问题。

1、膨胀防火涂料的膨胀体系通常都包含碳源，酸源及气源，一般均选用二型结晶的聚磷酸铵APP为酸源，虽然与其它晶型相比在吸水性上已大幅改善，但仍未能达到令人满意的条件，特别在恶劣环境下极易晰出，而使膨胀条件丧失。

2、市面膨胀防火涂料具备耐火条件，但对于防腐就必须在施工前，先予以施作防腐工程后再加以施工防火涂料，除了涂料工程界面的问题外，也形成了多次施工的负荷。

3、由于膨胀防火涂料的膨胀体系，大多数的形态为粉料，添加比例又很大；如果再加上其它不可少的颜填料及碳泡沫层增强剂成份，由于亦皆为粉料形态，使得颜基比值偏高，因而耐久性差，必须要特别注意保养复涂的运营上的安全保障。

4、我国膨胀型涂料分类为厚型、薄型及超薄型，虽然相对于厚型，超薄及薄型在厚度上已降低；但即使是超薄型涂料也必须在2mm厚才能达到1.5hr的耐火时间。而有机涂料施工每次施工只能0.3-0.5mm厚，就形成必须多次施工，工期长的困扰，且质量不易掌控。

5、火灾是随机的，但在平常正常安全营运时，如果仅单单建立火灾的保护，很容易失去了其它的保护效益，诸如：防雷，防腐，防污等等。因而造成了顾此失彼的窘境。

6、膨胀起始温度高、耐火性不够强。特别对于烃类火灾而言，瞬时能够达到千度以上的高温，目前现有的膨胀型防火材料还无法实现长时间抵御烃类火灾的要求。此外，对于有着特殊要求的领域例如需要耐腐蚀、抗静电的场合，现有的膨胀型防火涂料无法同时满足上述要求或效果较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种膨胀型石墨层间化合物多功能防火涂料，在大幅度提高防火能力的同时还能实现耐腐蚀、抗静电的效果。

膨胀型纳米石墨片多功能防火涂料，其特征在于包括基料、功能化的纳米石墨片、膨胀型阻燃剂，其中所述功能化纳米石墨片为经过处理后包括羟基，羧基，羰基，环氧基，硫基和/或氨基的纳米石墨片，所述功能化的纳米石墨片的质量分数为0.5％-10％，优选1-5％，更优选为3％。

优选的所述纳米石墨片的厚度小于50nm，径向小于20um。

优选的所述纳米石墨片包括石墨烯、氧化石墨烯、纳米碳管、纳米碳卷、纳米碳棒和/或碳量子点。

所述防火涂料优选的还包括增强填料、基体的协效阻燃剂、分散剂、流平剂、润湿剂、增稠剂、防沉剂、颜料。

所述防火涂料优选的为热固性塑料、热塑性塑料、弹性体或无机材料为基料的水性，油性或无溶剂型的防火涂料。

进一步优选的所述热固性塑料优选为环氧树脂、所述热塑性塑料优选为醋叔乳液、所述弹性体优选为聚脲树脂，所述无机材料优选为偏高岭土。

所述膨胀型阻燃剂优选的包括热固性塑料、热塑性塑料、弹性体基料使用的炭源，酸源、气源和/或无机材料基料使用的水源。

进一步优选的所述炭源为季戊四醇和/或酚醛，所述酸源为聚磷酸铵，所述气源为三聚氰胺、尿素和/或淀粉，所述水源为含水珍珠岩、蛭石和/或蒙脱土。

优选的还包括炭泡沫层增强填料，为TIO2，沸石，陶瓷前体，晶须，膨胀石墨、纤维中的一种或几种。

优选的还包括所述基体的协效阻燃剂，为MH，ATH，RP，氯化石蜡中的一种或几种。

优选的还包括抗菌，除臭，色浆，防锈防腐，导电抗静电，抗EMI，耐磨减阻功能添加剂。

一种膨胀型石墨层间化合物多功能防火涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将纳米石墨片改性修饰使其成为具有羟基，羧基，羰基和/或环氧基的功能化纳米石墨片；

将功能化纳米石墨片制成粉状或水溶液或有机溶液；

将粉状或水溶液或有机溶液与基料和膨胀型阻燃剂混合；

其中纳米石墨片在防火涂料中的质量分数为0.5％-10％，优选1-5％，更优选为3％。