1.本发明涉及防火涂料技术领域，尤其涉及一种水滑石型水性饰面防火涂料。


背景技术：

2.近些年来各地火灾时有发生，究其原因不难发现，尽管现代建筑主体结构是用不燃材料建造的，但整个建筑物仍然还有大量易燃、可燃的室内装修材料以及家具陈设，它们都是火灾发生和蔓延的危险因素。使其中一些易燃部位防火阻燃的最好方法就是涂覆上性能优异的防火涂料，降低其燃烧等级，变为不燃或难燃。一旦发生火灾，则可在一定时间内阻止火势蔓延。我国现行的防火涂料有饰面型防火涂料、钢结构防火涂料、电线电缆防火涂料、水泥楼板防火涂料等。水性饰面型防火涂料具有无毒、不污染环境、施工方便、成本低、安全等优点，成为产品研发和市场应用的主要方向。水性饰面型防火涂料是一种无毒、无味、粘稠状的水性浆料，一般为膨胀型，涂覆在木材、纤维板材、塑料板材、胶合板等可燃基材上，平时起着装饰和保护基材不受潮湿、酸碱性腐蚀气体等侵害的作用，一旦遇火，则涂膜受热膨胀发泡形成致密的蜂窝状隔热层，使火焰受到隔离而减少对底材的传导，从而阻止或延缓火焰的扩展、蔓延，有效地保护可燃基材，延迟火灾发生，为火灾扑救赢得时间。
3.当前，水性饰面防火涂料主要以聚磷酸铵为阻燃剂，季戊四醇为成炭剂，三聚氰胺为发泡剂，水性乳液辅助成膜。由于聚磷酸铵具有较强水溶性，水性饰面防火涂料的耐水性能一般较差，因而在使用中会因为空气潮湿或泡水而降低或失去防火效果。一般采用提高乳液用量来改善，但是提高乳液用量又会导致发泡高度不够，并且提高了质量损失和放热量，影响防火性能。另外，防火涂料成本过高也使其应用受到限制。
4.由于水滑石具有层状结构，层间阴离子可交换，因而在水性饰面防火涂料中引入碳酸根型水滑石可部分替代季戊四醇形成发泡后防火层的骨架。另外，由于碳酸根型水滑石受热产生二氧化碳和水蒸气，阻燃的同时，降低了燃烧区域的温度，延长了防火涂料的耐燃时间，因而可部分替代三聚氰胺作为发泡气体来源，同时也可视为阻燃剂替代部分聚磷酸铵。水滑石硬化后其硬度较高，提高了饰面防火涂料漆膜的抗冲击性能。相对于聚磷酸铵，碳酸根型水滑石溶解度更低，因而添加了碳酸根型水滑石的饰面防火涂料漆膜的耐水性能更加优异。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决当前水性饰面防火涂料耐水性较差，成本较高等问题，而提出的一种水滑石型水性饰面防火涂料。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种水滑石型水性饰面防火涂料，由以下组分的各物质组成：
8.碳酸根型水滑石：3-7；
9.纤维素：1-2；
10.分散剂：4-6；
11.消泡剂：0.5-2；
12.季戊四醇：6-11；
13.聚磷酸铵：15-20；
14.三聚氰胺：8-12；
15.轻质碳酸钙：1-3；
16.钛白粉：2-4；
17.乳液：8-12；
18.尿素：1-3；
19.水：33-42。
20.优选地，所述的碳酸根型水滑石为镁铝碳酸根水滑石，锌铝碳酸根水滑石，铁铝碳酸根水滑石中的一种或多种。
21.优选地，所述纤维素为羟乙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，视涂料粘度选择合适的纤维素种类。
22.优选地，所述聚磷酸铵聚合度大于1000。
23.优选地，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中一种或多种。
24.优选地，所述分散剂为聚丙烯酸、聚氨酯类分散剂中的一种或两种。
25.优选地，一种水滑石型水性饰面防火涂料，其制备方法包括以下步骤：
26.s1、采用共沉淀法制备水滑石，制备获得的水滑石离心分离并使其室温为40℃-50℃的环境下进行干燥；将干燥后的水滑石进行多次研磨，使其研磨至150-280目待用；也可将水滑石离心分离后测定其含水率，然后封存待用。
27.s2、将计量的水加入搅拌桶中，在500rpm转速搅拌下依次加入助剂、阻燃剂、发泡剂，成炭剂、颜填料等，转速调为1200rpm，搅拌0.5h，得到浆料；将浆料用三辊机进行研磨，使其细度≤90μm；
28.s3、用200目筛网过滤浆料于搅拌桶中，加入乳液和消泡剂，于 400-600rpm转速搅拌至均匀即得到水滑石型饰面防火涂料。
29.优选地，所述步骤s1中，水滑石为碳酸根水滑石。所述步骤s2 中助剂为分散剂和纤维素，阻燃剂为聚磷酸铵，发泡剂为三聚氰胺，成炭剂为季戊四醇，颜填料为轻钙和钛白粉。各组分质量比如下：
30.碳酸根型水滑石：4；
31.纤维素：1.5；
32.分散剂：5；
33.消泡剂：1.5；
34.季戊四醇：9；
35.聚磷酸铵：15；
36.三聚氰胺：9；
37.轻质碳酸钙：2；
38.钛白粉：3；
39.乳液：9；
40.尿素：2；
41.水：39。
42.与现有的技术相比，一种水滑石型水性饰面防火涂料的优点在于：
43.(1)耐水性能提升。相对于聚磷酸铵，碳酸根型水滑石溶解度更低，因而添加了碳酸根型水滑石的饰面防火涂料漆膜的耐水性能得到了提升，泡水30-48小时无起泡、剥落现象，高于现行水性饰面防火涂料耐水24小时的标准。
44.(2)成本较低。由于碳酸根水滑石受热分解生成二氧化碳和水蒸气，因而可替代部分三聚氰胺和聚磷酸铵；另外由于水滑石具有层状结构，层间阴离子可交换，因而在水性饰面防火涂料中引入碳酸根型水滑石可部分替代季戊四醇形成发泡后防火层的骨架。因而在防火涂料中可适当降低季戊四醇、三聚氰胺和聚磷酸铵的用量而不影响其防火性能，可较大幅度降低防火涂料成本。
45.(3)抗冲击性能提升。由于水滑石硬化后其硬度较高，因而添加了碳酸根型水滑石的防火涂料漆膜抗冲击性能得到了提升。
46.(4)阻燃时间延长。碳酸根型水滑石受热产生二氧化碳和水蒸气，阻燃的同时，降低了燃烧区域的温度，延长了防火涂料的耐燃时间。
47.综上所述，本发明通过添加碳酸根型水滑石，提升了水性饰面防火涂料的耐水性能、抗冲击性能，并降低了配方成本，提升了其耐火性能。
具体实施方式
48.实施例一
49.一种水滑石型水性饰面防火涂料，由以下组分的各物质组成：
50.碳酸根型水滑石：3-7；
51.纤维素：1-2；
52.分散剂：4-6；
53.消泡剂：0.5-2；
54.季戊四醇：6-11；
55.聚磷酸铵：15-20；
56.三聚氰胺：8-12；
57.轻质碳酸钙：1-3；
58.钛白粉：2-4；
59.乳液：8-12；
60.尿素：1-3；
61.水：33-42。
62.碳酸根型水滑石为镁铝碳酸根型水滑石，锌铝碳酸根水滑石，铁铝碳酸根水滑石中的一种或多种。纤维素为羟乙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，是涂料粘度选择合适的纤维素种类。聚磷酸铵聚合度大于 1000。消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中一种或多种。分散剂为聚丙烯酸、聚氨酯类分散剂中的一种或两
种。
63.一种水滑石型水性饰面防火涂料，其制备方法包括以下步骤：
64.s1、采用共沉淀法制备水滑石，制备获得的水滑石离心分离并使其室温为40℃-50℃的环境下进行干燥；将干燥后的水滑石进行多次研磨，使其研磨至150-280目待用；
65.s2、将计量的水加入搅拌桶中，在500rpm转速搅拌下依次加入助剂、阻燃剂、发泡剂，成炭剂、颜填料等，转速调为1200rpm，搅拌0.5h，得到浆料；将浆料用三辊机进行研磨，使其细度≤90μm；
66.s3、用200目筛网过滤浆料于搅拌桶中，加入乳液和消泡剂，于 400-600rpm转速搅拌至均匀即得到水滑石型饰面防火涂料。
67.优选地，所述步骤s1中，水滑石为碳酸根水滑石。所述步骤s2 中助剂为分散剂和纤维素，阻燃剂为聚磷酸铵，发泡剂为三聚氰胺，成炭剂为季戊四醇，颜填料为轻钙和钛白粉。各组分质量比如下：
68.镁铝碳酸根型水滑石：4；
69.纤维素：1.5；
70.分散剂：5；
71.消泡剂：1.5；
72.季戊四醇：9；
73.聚磷酸铵：15；
74.三聚氰胺：9；
75.轻质碳酸钙：2；
76.钛白粉：3；
77.乳液：9；
78.尿素：2；
79.水：39。
80.本实施例制得的水滑石型水性饰面防火涂料可通过gb 12441-2005饰面型防火涂料中各项指标，其中耐水性能：38小时无起泡无剥落，耐燃时间：21分钟；耐冲击性：34cm。
81.实施例二
82.一种水滑石型水性饰面防火涂料，由以下组分的各物质组成：
83.碳酸根型水滑石：3-7；
84.纤维素：1-2；
85.分散剂：4-6；
86.消泡剂：0.5-2；
87.季戊四醇：6-11；
88.聚磷酸铵：15-20；
89.三聚氰胺：8-12；
90.轻质碳酸钙：1-3；
91.钛白粉：2-4；
92.乳液：8-12；
93.尿素：1-3；
94.水：33-42。
95.碳酸根型水滑石为镁铝碳酸根型水滑石，锌铝碳酸根水滑石，铁铝碳酸根水滑石中的一种或多种。纤维素为羟乙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，是涂料粘度选择合适的纤维素种类。聚磷酸铵聚合度大于 1000。消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中一种或多种。分散剂为聚丙烯酸、聚氨酯类分散剂中的一种或两种。
96.一种水滑石型水性饰面防火涂料，其制备方法包括以下步骤：
97.s1、采用共沉淀法制备水滑石，制备获得的水滑石离心分离并使其室温为40℃-50℃的环境下进行干燥；将干燥后的水滑石进行多次研磨，使其研磨至150-280目待用；
98.s2、将计量的水加入搅拌桶中，在500rpm转速搅拌下依次加入助剂、阻燃剂、发泡剂，成炭剂、颜填料等，转速调为1200rpm，搅拌0.5h，得到浆料；将浆料用三辊机进行研磨，使其细度≤90μm；
99.s3、用200目筛网过滤浆料于搅拌桶中，加入乳液和消泡剂，于 400-600rpm转速搅拌至均匀即得到水滑石型饰面防火涂料。
100.优选地，所述步骤s1中，水滑石为碳酸根水滑石。所述步骤s2 中助剂为分散剂和纤维素，阻燃剂为聚磷酸铵，发泡剂为三聚氰胺，成炭剂为季戊四醇，颜填料为轻钙和钛白粉。各组分质量比如下：
101.镁铝碳酸根型水滑石：6；
102.纤维素：1.5；
103.分散剂：5；
104.消泡剂：1.5；
105.季戊四醇：8；
106.聚磷酸铵：15；
107.三聚氰胺：8；
108.轻质碳酸钙：2；
109.钛白粉：3；
110.乳液：9；
111.尿素：2；
112.水：39。
113.本实施例制得的水滑石型水性饰面防火涂料可通过gb 12441-2005饰面型防火涂料中各项指标，其中耐水性能：48小时无起泡无剥落，耐燃时间：30分钟；耐冲击性：36cm。
114.实施例三
115.一种水滑石型水性饰面防火涂料，由以下组分的各物质组成：
116.碳酸根型水滑石：3-7；
117.纤维素：1-2；
118.分散剂：4-6；
119.消泡剂：0.5-2；
120.季戊四醇：6-11；
121.聚磷酸铵：15-20；
122.三聚氰胺：8-12；
123.轻质碳酸钙：1-3；
124.钛白粉：2-4；
125.乳液：8-12；
126.尿素：1-3；
127.水：33-42。
128.碳酸根型水滑石为镁铝碳酸根型水滑石，锌铝碳酸根水滑石，铁铝碳酸根水滑石中的一种或多种。纤维素为羟乙基纤维素，羟丙基甲基纤维素，是涂料粘度选择合适的纤维素种类。聚磷酸铵聚合度大于 1000。消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中一种或多种。分散剂为聚丙烯酸、聚氨酯类分散剂中的一种或两种。
129.一种水滑石型水性饰面防火涂料，其制备方法包括以下步骤：
130.s1、采用共沉淀法制备水滑石，制备获得的水滑石离心分离并使其室温为40℃-50℃的环境下进行干燥；将干燥后的水滑石进行多次研磨，使其研磨至150-280目待用；
131.s2、将计量的水加入搅拌桶中，在500rpm转速搅拌下依次加入助剂、阻燃剂、发泡剂，成炭剂、颜填料等，转速调为1200rpm，搅拌0.5h，得到浆料；将浆料用三辊机进行研磨，使其细度≤90μm；
132.s3、用200目筛网过滤浆料于搅拌桶中，加入乳液和消泡剂，于 400-600rpm转速搅拌至均匀即得到水滑石型饰面防火涂料。
133.优选地，所述步骤s1中，水滑石为碳酸根水滑石。所述步骤s2 中助剂为分散剂和纤维素，阻燃剂为聚磷酸铵，发泡剂为三聚氰胺，成炭剂为季戊四醇，颜填料为轻钙和钛白粉。各组分质量比如下：
134.锌铝碳酸根型水滑石：5；
135.纤维素：1.5；
136.分散剂：4；
137.消泡剂：1.5；
138.季戊四醇：8；
139.聚磷酸铵：16；
140.三聚氰胺：9；
141.轻质碳酸钙：2；
142.钛白粉：2；
143.乳液：9；
144.尿素：1；
145.水：41。
146.本实施例制得的水滑石型水性饰面防火涂料可通过gb 12441-2005饰面型防火涂料中各项指标，其中耐水性能：42小时无起泡无剥落，耐燃时间：25分钟；耐冲击性：31cm。
147.本发明通过添加碳酸根型水滑石，提升了水性饰面防火涂料的耐水性能、抗冲击
性能，并降低了配方成本，提升了其耐火性能。
148.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。