[发明专利]一种矿物水性膨胀型防火涂料及其制备方法

权利要求书

1.一种矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：按重量份数计包括以下原料：去离子水5~75份、树脂乳液20~9份、脱水催化剂10~80份、成炭剂5~75份、发泡剂10~80份、矿物填料1~50份、可膨胀石墨1~30份、氯化石蜡1~30份、固化剂1~30份、分散剂0.1~30份、增稠剂0~30份、流平剂0.1~30份、成膜助剂0.1~30份、消泡剂0.2~30份。

2.根据权利要求1所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：矿物填料包括煤矸石或煤矸石地质聚合物，然后在其中添加钛白粉、水滑石、膨润土、粉煤灰、粉煤灰地质聚合物中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述的煤矸石地质聚合物的制备方法，包含以下步骤：

（1）将500~1500 ℃煅烧后的煤矸石原料用球磨机研磨0.5~1.5 h，进行球磨分散，并用200目标准筛过筛；

（2）将氢氧化钠、水玻璃以及去离子水混合搅拌5~25 min，待其冷却至室温后，将转速提高至200~800 r/min，缓慢加入煤矸石粉末搅拌10~60 min，加入硅酸钙继续搅拌3~30min，即可获得煤矸石地质聚合物浆料；

（3）将煤矸石地质聚合物浆料放入养护箱中，在30~90 ℃下养护11~40 h后取出，球磨分散并用200目标准筛过筛，得到煤矸石地质聚合物粉末。

4.根据权利要求2所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述的煤矸石地质聚合物，所需各组分含量分别为：氢氧化钠0.5~20份，水玻璃0.5~20份，煅烧后氧化钙含量在1~30 wt%的煤矸石0.5~20份，硅酸钙1~50份，去离子水1~50份。

5.根据权利要求2所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述的粉煤灰地质聚合物的制备方法，包含以下步骤：

（1）将粉煤灰原料用球磨机研磨0.5~1.5 h，进行球磨分散，并用200目标准筛过筛；

（2）将氢氧化钠、水玻璃以及去离子水混合搅拌5~25 min，待其冷却至室温后，将转速提高至200~800 r/min，缓慢加入粉煤灰粉末搅拌10~60 min，即可获得粉煤灰地质聚合物浆料；

（3）将粉煤灰地质聚合物浆料放入养护箱中，在30~90 ℃下养护11~40 h后取出，球磨分散并用200目标准筛过筛，得到粉煤灰地质聚合物粉末；

所述的粉煤灰地质聚合物，所需各组分含量分别为：氢氧化钠0.5~20份，水玻璃0.5~20份，粉煤灰0.5~20份，去离子水1~50份。

6.根据权利要求1所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述树脂乳液包括水性环氧树脂乳液、水性纯丙树脂乳液、水性醋叔乳液、水性硅丙乳液、水性丙烯酸乳液、水性有机硅乳液、水性聚氨酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液中的一种或者多种，以上树脂乳液均为市售乳液。

7.根据权利要求1所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述固化剂为环氧树脂通用胺类固化剂，包括二乙基甲苯二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述脱水催化剂为聚磷酸铵；所述成炭剂为季戊四醇、双季戊四醇中的一种；所述发泡剂为三聚氰胺。

9.根据权利要求1所述的矿物水性膨胀型防火涂料，其特征在于：所述可膨胀石墨的膨胀系数为100，且膨胀石墨的粒径为5~20 μm；

所述分散剂为聚羧酸钠型高分子分散剂SN-5040、聚丙烯酸钠ASAP、六偏磷酸钠SHMP中的一种或多种；

所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、锂基膨润土中的一种或多种；所述流平剂为有机硅类流平剂有聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或多种；所述消泡剂为聚硅氧烷、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯中的一种或多种；所述成膜助剂为乙二醇、丙三醇、十二碳醇酯中的一种或多种。

10.一种权利要求1~9任一项所述的矿物水性膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将粉料用球磨机研磨，进行球磨分散，并用200目标准筛过筛；

（2）在1~50份去离子水中加入分散剂、0.1~20份消泡剂、流平剂在400~600 r/min下搅拌5~15 min，使其混合均匀；依次添加矿物填料、可膨胀石墨在1000~1200 r/min转速下搅拌5~15 min，再加入脱水催化剂、成炭剂、发泡剂、氯化石蜡在2000~3000 r/min下搅拌50~80 min，制备成浆料；

（3）往浆料中缓慢加入树脂乳液、成膜助剂，在400~800 r/min下搅拌5~15 min，再加入固化剂、0.1~10份消泡剂继续搅拌5~15 min，使其分散更加均匀，制备出防火涂料；

（4）根据水性涂料体系粘度，少量多次地加入去离子水或增稠剂，调节体系粘度至15~30 s，得到矿物水性膨胀型防火涂料。