[发明专利]一种基于石脂和蛭石提纯与改性的饰面型防火涂料

说明书

本发明公开了一种基于石脂和蛭石提纯与改性的饰面型防火涂料。该饰面型防火涂料是结合膨胀型‑非膨胀性防火涂料，将石脂和蛭石进行提纯与改性，制备出一种硅酸铝防火材料，然后辅以钛酸四丁酯、环烷酸皂、壳聚糖和硅烷偶联剂等试剂制备而成。本发明制备的防火涂料具有优异的性能，不仅具有有效的防火功能，还具有良好的抗紫外线作用。

技术领域

本发明涉及防火涂料以及建筑防火技术领域，特别是涉及一种基于石脂和蛭石提纯与改性的饰面型防火涂料。

背景技术

近年来，国内发生了多起重大火灾事件，由小区住宅、学校、商场的火灾到化工厂、物流仓库的爆炸，其涉及范围较广并且人员伤亡和经济损失非常严重。这时大家需要做的不仅是规范自身行为，确保生活和工作安全，还要在内心树立起良好的防火安全意识。例如，在建筑构造以及家庭装修时，多采用防火器材进行安装整改，将防火涂料涂覆在物体表面，可有效防止火灾发生，有利于提高人们生活的安全质量。而目前市场上的饰面型防火涂料多是膨胀型防火涂料，其受热膨胀发泡，会形成封闭保护层，延迟热量与基材的传递，有极大的应用价值，但它在容重、热导率方面性能却不及非膨胀型防火涂料，这使得其在耐火极限要求严格的场所中应用受到了限制。并且以有机溶剂作为分散剂的膨胀型防火涂料，大部分都含有易燃、低毒试剂，一旦防火涂料泄露，就容易引起火灾事故，并且在使用时需等待有机溶剂挥发完全后才能起到阻火隔热的作用，这同时也给人们带来环境污染以及安全威胁。而非膨胀型防火涂料防火涂料的涂层一般又很厚，会极大地影响建筑的美观。

石脂是一种硅酸盐类矿物多水高岭石，主含四水合硅酸铝，具有良好的吸附能力、离子交换能力以及热稳定性；蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐矿物，受热失水可迅速膨胀6-20倍，其具有很强的防水保湿性能、保温隔热性能。基于此，采用石脂和蛭石作为一种性质优良的防火涂料似乎是一种可靠的选择。

发明内容

本发明主要目的是解决上述问题，致力于环保型高效防火涂料的研究。本发明提供一种基于石脂和蛭石提纯与改性的饰面型防火涂料，其具体包括如下以份数计的原料：石脂提纯与改性的硅酸铝15-30份、蛭石提纯的硅酸铝15-30份、钛酸四丁酯3-8份、环烷酸皂2-6份、壳聚糖5-10份、醋酸5-15份、去离子水30-70份、硅烷偶联剂2-5份；并且将石脂提纯与改性的硅酸铝命名为P1，蛭石提纯的硅酸铝命名为P2。

进一步的，所述的P1的制备方法具体包括以下步骤：清洗石脂，除去泥土和杂质，用搅碎机将石脂破碎，然后采用球磨机将石脂块研磨粉碎；用醋酸溶液溶解壳聚糖，再向上述混合液中加所制得的石脂粉，搅拌均匀；分别进行超声、洗涤、过滤，反复几次后可将石脂中的铁盐和钙盐溶出，然后进行真空干燥，即得到纯净的硅酸铝；再将其置于管式炉中进行高温煅烧，进一步除去微量元素硫并改性硅酸铝的界面结构，即得到石脂提纯与改性的硅酸铝P1。

进一步的，所述P2的制备方法具体包括以下步骤：清洗蛭石，除去泥土和杂质，用搅碎机将蛭石破碎，然后采用球磨机将蛭石块研磨粉碎；用醋酸溶液溶解壳聚糖，再向上述混合液中加入所制得的蛭石粉，搅拌均匀；分别进行超声、洗涤、过滤，反复几次后可将蛭石中的镁盐和钙盐溶出，然后进行真空干燥，即得到蛭石提纯的硅酸铝P2。

优选地，所述的球磨机的转速为32r/min，电机功率为45kw，出料粒度为0.074-0.4mm。

优选地，所述的醋酸浓度为3-6mol/L。

优选地，所述的高温煅烧条件为通以氮气进行保护，在600-700℃温度区间煅烧2-5h。

基于上述技术方案，本发明还提供了一种基于石脂和蛭石提纯与改性的饰面型防火涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

将P1和P2混合均匀，分散在去离子水中，研磨成均一的混合液，然后加入硅烷偶联剂，搅拌均匀，增加浆料的粘度，再加入钛酸四丁酯，置于烘箱中进行水热反应，配成均一的浆料；待自然冷却后，将上述所得物超声分散均匀，然后加入环烷酸皂，使之形成均匀的稠状流体并助于浆料快速成膜。