[发明专利]一种超薄防火水性涂料

摘要

本发明属于水性涂料领域，具体涉及一种超薄防火水性涂料。该防火水性涂料在制备时加入组分A和组分B，组分A中包括气凝胶前驱体和无级粉体等，组分B作为结合剂。本发明以气凝胶前驱体为核心原材料，制备水性防火涂料，由于气凝胶材料具备纳米三维结构，可有效延长固体热传导路径、抑制气体对流传热、减少热辐射的特点，将其做成气凝胶防火涂料，具备传统材料不可比拟的隔热性能；本发明中防火水性涂料涂布在钢材上干燥后，具有较高的机械强度，实现了防火A1级别，另外，还具有较好的防水和低成本优势，为建筑、环保以及工业节能提供了一种新型材料。

主权项

1.一种超薄防火水性涂料，其特征是：所述水性涂料包括组分A和组分B；组分A和组分B的重量份数比为0.5‑1.5:1；所述组分A，按照重量份数计，包括30～70重量份的气凝胶前驱体、3～15重量份的高岭土、5～20份的堇青石、8～25重量份的灰钙粉、2～10重量份的硅藻土、2～10重量份的闭孔珍珠岩、1～8重量份的陶瓷纤维、1～10重量份的钛白粉、1～10重量份的硅灰粉、5～15重量份的莫来石、0.5～10重量份的重钙料和0.5～8重量份的氧化铝；所述组分B，按照重量份数计，包括10～60重量份的钠水玻璃、10～60重量份的钾水玻璃、30～90重量份的水、5～40重量份的硅溶胶、1～15重量份的磷酸铝、1～10重量份的偶联剂A、1～15重量份的成膜助剂、5～30重量份的膨润土，1‑15重量份的有机硅改性丙烯酸乳液，1‑8重量份的流平剂，1‑8重量份的成膜剂；所述气凝胶前驱体的制备方法为：（1）制备硅源和溶剂的混合溶液取摩数3.0‑4.0的硅酸钠装入反应釜中，加入硅酸钠质量1‑3倍的去离子水进行稀释，反应釜以80‑200转/分钟的速度搅拌30分钟，经200目筛过滤，得到硅酸钠溶液；（2）溶胶取A酸，在A酸中加入A酸金属盐和稀土A酸盐，混合均匀后，以喷淋的方式加入至步骤（1）得到的硅酸钠溶液；喷淋的同时以1200‑2000转/分的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，控制硅酸钠溶液的pH值为1.5‑3.0，得到溶胶；（3）凝胶取氢氧化钠或氨水，加入去离子水稀释至pH值为10‑11.5，以喷淋的方式加入至反应釜中；喷淋的同时以1200‑2000转/分的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，当反应釜内物料的pH值为4.5‑5.5时，终止喷淋，得到凝胶；（4）老化反应釜内以20‑50转/分的速度继续搅拌3‑10小时，对反应釜内的物料进行老化，控制反应釜内物料温度为35‑50摄氏度；（5）溶剂置换在反应釜内进行持续搅拌60‑180分钟，同时加入与步骤（4）反应釜内老化物料同体积的置换溶剂，以置换出剩余的水分；（6）表面修饰在反应釜内进行持续搅拌，同时继续加入与步骤（4）反应釜内老化物料同体积的偶联剂B；经过搅拌60‑180分钟，得到包覆有置换溶剂和偶联剂B的气凝胶前驱体；所述流平剂为聚醚硅氧烷流平剂；所述成膜助剂为乙二醇、丙二醇、十二碳醇酯或乙二醇丁醚醋酸酯。