[发明专利]一种适用于轨道车辆底架的水性防火涂料及其制备方法

说明书

本发明设计水性防火涂料领域的一种适用于轨道车辆底架的水性防火涂料及其制备方法，本发明涂料由以下质量份的物质组成：成膜物质20～30份、膨胀阻燃体系40～60份、钛白粉5～8份、纳米氢氧化铝镁2～4份、有机膨润土1～2份、可膨胀石墨1～3份、去离子水9‑17份、成膜助剂0.8～1.3份、分散剂0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份；所述膨胀阻燃体系由磷酸三聚氰胺、双季戊四醇、三聚氰胺组成，所述磷酸三聚氰胺：双季戊四醇：三聚氰胺的质量份数比＝1.8～2.3:0.8～1.2:0.8～1.2。本发明能满足其在轨道车辆车底底架的结构耐火要求，在施工以及干燥过程中无有机溶剂等有害物质挥发，为施工人员的职业健康安全提供了保障，并且本发明可依据不同场景灵活选择设备使用，减少了专有设备的投入，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于水性防火涂料领域，具体涉及一种适用于轨道车辆底架的水性防火涂料及其制备方法。

背景技术

中国的轨道交通因其快速、安全、准点、节能、环保、舒适的优势成为人们日常出行的首选。轨道车辆在运行中，最主要的危险是列车颠覆及失火，因此提高轨道交通车辆防火能力成为车辆生产企业的重要任务，为了能够解决这一问题，在车体底架采用防火涂料进行防火处理，可阻止车辆外部火势蔓延传播到车内，隔离火源延长车内着火时间和增加绝热性能以推迟车体底架结构破坏事件，从而延长乘客的逃生时间，保证人民的生命财产安全。

目前，应用在轨道车辆车体底架的防火涂料基本是以钢结构防火涂料为主。因钢结构防火涂料厂家最初的设计和应用不是专门针对轨道车辆车底底架防火用，在综合性能上很难达到轨道车辆车底底架防火涂料的高标准，严要求。比如：某些产品可达到钢结构防火涂料标准(GB 14907-2018)中耐火性能2h以上的，但无法达到轨道车辆车底底架的结构耐火(NFPA 130:2017/ASTM E119:2016a)要求：45min以上，或者无法达到轨道应用，轨道车辆防火-第2部分：材料和元件的防火性能要求(EN 45545-2:2013)：要求R1&R7均要达到HL3等级。某些溶剂型钢结构防火涂料能达到防火要求，但是施工过程和干燥过程中有机溶剂等有害物的挥发给环保性和员工的职业健康安全等方面留下很大隐患；或是涂料的施工工艺和干燥过程比较复杂，需要复杂的专用设备才能施工或高温烘烤才能干燥，这些都会给生产厂家增加不少成本。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的现有涂料无法满足其在轨道车辆车底底架的结构耐火要求的问题和施工过程中有害物挥发量大影响作业人员健康的问题，以及涂料的施工工艺复杂或需要专用设备等导致成本高的问题，本发明提供一种适用于轨道车辆底架的水性防火涂料。

本发明以环氧/丙烯酸杂化乳液为主要成膜物质，使得成型后的涂膜具有更加高的硬度和附着力，并拥有更加优秀耐候性能，以及更快的干燥速度；以钛白粉，有机膨润土，可膨胀石墨，纳米氢氧化铝镁为无机阻燃体系，多方位的阻燃，如吸热降温、吸附抑烟、产生致密碳层等；以催化剂磷酸三聚氰胺、炭化剂双季戊四醇、发泡剂三聚氰胺组成的特定比例的膨胀阻燃体系，使得涂料膨胀倍数高且结构稳定；再配以适用的去离子水调节涂料粘度，并加入少量的分散剂、消泡剂、成膜助剂助于涂料的成膜成型和附着。

本发明所述的适用于轨道车辆底架的水性防火涂料的配方配比为：成膜物质20～30份、膨胀阻燃体系40～60份、钛白粉5～8份、纳米氢氧化铝镁2～4份、有机膨润土1～2份、可膨胀石墨1～3份、去离子水9-17份、成膜助剂0.8～1.3份、分散剂0.2～0.5份、消泡剂0.2～0.5份；所述份数均为质量份数；

所述膨胀阻燃体系由磷酸三聚氰胺、双季戊四醇、三聚氰胺组成，所述磷酸三聚氰胺：双季戊四醇：三聚氰胺的质量份数比＝1.8～2.3:0.8～1.2:0.8～1.2。

所述成膜物质为环氧/丙烯酸杂化乳液。

进一步的，所述环氧/丙烯酸杂化乳液是将环氧树脂溶解在丙烯酸单体中，经过预乳化至微乳，再采用乳液聚合工艺得到的杂化乳液。