[发明专利]一种低烟膨胀型透明防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术的防火材料技术领域，特别涉及一种低烟膨胀型透明防火涂料及其制备方法。

背景技术

透明防火涂料是一种涂刷在易燃基材或要求特殊保护作用的物件上，既能保持工程结构的基材纹理、品格形貌、质地美感，又能起到防火作用的新型防火涂料，可广泛应用于古建筑、现代建筑、文物保护及高档装饰等领域，应用前景广阔。透明防火涂料可分为膨胀型和非膨胀型，其中膨胀型透明防火涂料的防火效果比非膨胀型更加明显，目前在防火涂料领域中应用最为广泛。

目前，国内外对于透明防火涂料的研究工作逐渐重视。如，专利公开号为CN104046201A的专利文献公开了一种柔性膨胀型透明防火涂料的生成工艺，其中A组份为多聚磷酸、丁二醇、季戊四醇和聚乙二醇按照摩尔比为2:0.8:2:1反应制备，将A组份甲醚化氨基树脂制成的B组份以摩尔比1:2混合均匀得到柔韧性佳、抗龟裂性好、室温固化的膨胀型透明防火涂料。专利公开号CN102719168A报道了一种以多聚磷酸、季戊四醇和聚乙二醇为原料制备的聚乙二醇接枝多聚磷酸酯为A组份，以水性氨基树脂为B组份，将A、B组份共混搅拌得到双组份透明饰面型防火涂料，该涂料兼具较好的防火性能和柔韧性。专利公开号CN101050331A报道了一种室温固化透明膨胀型阻燃环氧树脂防火涂料，该涂料由A、B组份复配而成，其中A组份为含端环氧基的树脂，B组份为五氧化二磷、磷酸和醇为原理制备的酸式磷酸酯，使用时A、B组份根据环氧基团与B组份中P-OH基团摩尔比1:1混合。专利公开号CN101747819A报道了一种以磷酸二氢铵、甲醛、季戊四醇、尿素、三乙醇胶、氢氧化钠为原料按一定配比制得A组份，以三聚氰胺、甲醛、硼砂按一定配比制得B组份，然后将A、B组份以质量比1:1-2共混制备膨胀型透明防火涂料。上述专利中以氨基树脂为成膜聚合物，以磷酸酯化合物为固化剂制备了阻燃性能优异的膨胀型透明防火涂料，其中采用聚乙二醇作为柔性链段接枝酸式磷酸酯还能显著提高了涂层的柔韧性。但现有报道中的膨胀透明防火涂料中往往含有大量的磷元素，在火灾过程中会促进生成大量的浓烟、腐蚀性气体和有毒气体，增加了火灾危害，对火灾中人员逃生产生不利影响。

本发明通过化学方法将硼元素引入酸式磷酸酯制备含硼磷酸酯化合物，在保持涂层透明性的同时，使涂层兼具较好的阻燃性能和抑烟性能。

发明内容

为了降低膨胀型透明防火涂料燃烧过程中的生烟量，本发明提供了一种低烟膨胀型透明防火涂料及其制备方法。本发明将硼元素和柔性链段引入酸式磷酸酯制备低烟膨胀型透明防火涂料，在保证涂层的透明性和柔韧性的基础上，提高涂层的阻燃和抑烟性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种低烟膨胀型透明防火涂料，包括A组份和B组份, 所述A组份包含含硼磷酸酯，所述B组份包含三聚氰胺树脂。

所述涂料中含硼磷酸酯: 三聚氰胺树脂（或者称三聚氰胺甲醛树脂）质量比为1:1-2。

所述A组份为含硼磷酸酯的水溶液，所述B组份为三聚氰胺树脂的水溶液。

所述三聚氰胺树脂为甲醚化三聚氰胺树脂或丁基化三聚氰胺树脂。

其中甲醚化三聚氰胺树脂也称甲醚化三聚氰胺甲醛树脂，丁基化三聚氰胺树脂也称丁醚化三聚氰胺甲醛树脂；

所述含硼磷酸酯的的制备方法包括以下步骤：

a. 聚乙二醇硼酸酯的制备：将聚乙二醇与硼化合物按照摩尔比1.5-2:1在120℃-140℃下混合反应2-4h，得到聚乙二醇硼酸酯；

b. 酸式磷酸酯的制备：将磷酸、季戊四醇和正丁醇按照摩尔比1:0.25-0.35:0.1-0.2在120℃-140℃下混合反应3h-6h，得到酸式磷酸酯；

c. 含硼磷酸酯的制备：将步骤a中制备的聚乙二醇硼酸酯与步骤b中制备的酸式磷酸酯按照摩尔比0.1-0.2:1在120℃-140℃下混合反应3h-5h，得到含硼磷酸酯。

将得到的含硼磷酸酯作为A 组份或者将得到的含硼磷酸酯配成溶液作为A组份。

将得到的含硼磷酸酯配成溶液作为A组份时，优选将含硼磷酸酯溶于蒸馏水中配置成含硼磷酸酯的水溶液。

所述聚乙二醇的分子量为200或400。

所述硼化合物为硼酸、硼酸锌中的一种。

为了更好的实现发明目的，本发明还提供一种低烟膨胀型透明防火涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

当A组份为含硼磷酸酯时，B组份为三聚氰胺树脂时，分别将含硼磷酸酯和三聚氰胺树脂配置成水溶液，然后按一定比例均匀共混，得到低烟膨胀型透明防火涂料；