本申請涉及一種不易燃涂料組合物，包括以下質量份的組分：水性丙烯酸樹脂10?20份；無機填料5?10份；包覆阻燃劑2?4份；纖維素衍生物0.5?1份；消泡劑0.2?0.6份；水80?90份；所述包覆阻燃劑包括海綿狀鐵顆粒以及內嵌于所述海綿狀鐵顆粒微孔結構內的金屬氫氧化物阻燃成分，所述金屬氫氧化物阻燃成分為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種。本申請具有兼具阻燃和抑煙性能的的效果。
1、阻燃涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。施用于可燃性基材表面，用以改變材料表面燃燒特性，阻滯火災迅速蔓延；或施用于建筑構件上，用以提高構件的耐火極限的特種涂料，稱為阻燃涂料。
2、阻燃涂料中一般都添加有阻燃成分，以提高涂料的阻燃性能，然而，僅僅提高涂料的阻燃性能并不足夠。實際上，在火災中，大多數人并非因為高溫而死亡，多數是由于可燃物在燃燒過程釋放出有毒、有害氣體，導致中毒或吸氧不足而死。因而，研發新型無毒、無害、燃燒過程不產生或較少產生有毒、有害氣體和煙塵、阻燃性能良好的阻燃材料是當前阻燃領域重點研究方向。
3、一般的聚合物在燃燒過程中都會產生大量的煙霧，其中部分聚合物燃燒產生的煙霧是有毒的。除了涂料中的聚合物本身燃燒容易產生有毒的煙霧外，目前多種阻燃劑同樣會產生不希望產生的煙霧，例如，鹵/銻阻燃體系和包覆紅磷都增加發煙量和有毒氣體的擴散，而氫氧化鋁、氫氧化鎂由于吸收燃燒熱而發揮阻燃作用，但生成的水蒸氣卻是產生白煙的主要原因。雖然氫氧化鋁、氫氧化鎂等在高溫時產生的水蒸氣雖然對人體無害，但使透光率下降，煙密度增大。
4、顯然，目前常見的阻燃劑雖然具有良好的阻燃效果，但是阻燃劑的添加會導致煙霧量的提高，若減少阻燃劑的添加量雖然能夠降低煙霧量，但是其阻燃性能又會下降，獲得一種兼具阻燃和抑煙性能的涂料是目前繼續解決但是又難以解決的問題。
/>技術實現思路
1、為了獲得一種兼具阻燃和抑煙性能的涂料，本申請提供一種不易燃涂料組合物。
2、本申請提供的一種不易燃涂料組合物采用如下的技術方案：
3、一種不易燃涂料組合物，包括以下質量份的組分：
4、水性丙烯酸樹脂?10-20份；
5、無機填料?5-10份；
6、包覆阻燃劑?2-4份；
7、纖維素衍生物?0.5-1份；
8、消泡劑?0.2-0.6份；
9、水?80-90份；
10、所述包覆阻燃劑包括海綿狀鐵顆粒以及內嵌于所述海綿狀鐵顆粒微孔結構內的金屬氫氧化物阻燃成分，所述金屬氫氧化物阻燃成分為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種。
11、通過采用上述技術方案，粒度較小的金屬氫氧化物比較容易團聚，而通過將金屬氫氧化物阻燃成分負載于海綿狀鐵顆粒微孔結構內，能夠確保其良好的分散性。然而，本申請的專利技術人們意外發現相較于常規載體，以海綿狀鐵顆粒作為載體，具有顯然更好的阻燃、抑煙效果，這是未曾預料的。
12、這可能是由于，金屬氫氧化物阻燃成分為氫氧化鋁和/或氫氧化鎂等較為常見的阻燃劑，其能夠吸收大量的燃燒熱，從而起到良好的阻燃效果，且在加熱過程中形成的氧化鋁和氧化鎂具有較大的表面積，能吸附煙霧中的煙塵；在固相中促進了炭的形成。除此之外，金屬氫氧化物阻燃成分受熱釋放的水變成水蒸氣，可以沖淡可燃氣體、沖淡黑煙（水蒸氣是白煙，大部分可燃物形成黑煙）；且水蒸氣可以與含鹵化合物受熱分解放出的鹵化氫反應(捕捉鹵化氫)，從而減少了煙霧中的有毒氣體鹵化氫的量。然而，雖然少量水蒸氣具有一定有益效果，但是正如本申請
技術介紹
部分所述，水蒸氣雖然對人體無害，但使透光率下降，煙密度增大，是產生白煙的主要原因，因此，水蒸氣的量不應過多產生。
13、在此基礎上，作為載體的鐵和水蒸氣在高溫條件下反應生成氧化鐵，這一反應是吸熱反應，能夠吸收大量熱量，從而起到良好的阻燃效果，并且還能夠一定程度消耗掉金屬氫氧化物阻燃成分生成的水蒸氣，減輕白煙。進一步的，該反應生成的氧化鐵本身就是良好的阻燃、抑煙成分，從而使涂料具有良好的阻燃、抑煙效果。因此，鐵載體與金屬氫氧化物阻燃成分之間具有協同阻燃和抑煙效果，這是單獨添加金屬氫氧化物阻燃成分以及單獨添加鐵載體均無法獲得的效果。
14、綜上，本申請中通過添加特殊的以鐵作為載體，并在鐵上負載金屬氫氧化物阻燃成分，兩者協同配合，能夠使涂料具有良好的阻燃、抑煙效果。
15、可選的，所述金屬氫氧化物阻燃成分為氫氧化鋁和氫氧化鎂的共混物，所述包覆阻燃劑中，海綿狀鐵顆粒的質量占比為70~80%。
16、通過采用上述技術方案，在金屬氫氧化物阻燃成分為較為常見的氫氧化鋁和氫氧化鎂的基礎上，進一步控制海綿狀鐵顆粒的質量占比為70~80%，能夠進一步提高涂料的阻燃和抑煙效果。
17、這可能是由于，正如前述，雖然一定量的水蒸氣能夠起到吸收鹵化氫、稀釋黑煙等作用，但是水蒸氣的含量并不易過多。一方面，過多的水蒸氣會產生白煙；另一方面，過多的水蒸氣意味著金屬氫氧化物阻燃成分添加過多，這會過度填充海綿狀鐵顆粒的微孔結構，即使生成多孔結構的氧化鎂和氧化鋁，也難以吸收煙霧中的顆粒物；此外，過多的水蒸氣會生成白霧，這都會導致抑煙效果下降。
18、可選的，所述無機填料為高嶺土、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、云母粉和硅灰石中的至少一種。
19、可選的，所述無機填料為滑石粉和碳酸鈣按照質量1：（1-2）的混合物。
20、通過采用上述技術方案，滑石粉是片狀填料，碳酸鈣是粒狀填料，兩者復配能夠提高相互之間的分散性，不論是滑石粉還是碳酸鈣都能夠很好的提高涂料的耐磨性。特別的，滑石粉附著力好易打磨，還能起到防流掛作用，施工性能良好。
21、滑石粉是一種層狀的硅酸鹽礦物，其在受熱時會發生熱分解，在熱分解反應中，水分子被蒸發，從而產生水蒸氣、氧化鎂和氧化硅，這是一個熱分解反應，因而會吸收大量的燃燒熱從而起到一定程度的阻燃效果。其中，分解生成的氧化鎂具有較大的表面積，能吸附煙塵；而分解產生的水蒸氣一方面可以沖淡可燃氣體、沖淡煙霧，還可以與含鹵化合物受熱分解放出的鹵化氫反應(捕捉鹵化氫)，從而減少了煙霧中的有毒氣體鹵化氫的量。進一步的，水蒸氣吸附鹵化氫產生酸性較強的鹵素酸，鹵素酸與滑石粉以及碳酸鈣反應，鹵素酸與滑石粉反應生成鎂鹽以及水，從而進一步起到降溫、吸附有毒氣體鹵化氫的作用；鹵素酸與碳酸鈣反應會產生大量二氧化碳從而起到良好的屏蔽效應，從而起到阻燃效果。
22、因此，出乎意料的，這兩種無機填料復配使用起到了良好的協同阻燃和抑煙效果，若僅添加滑石粉雖然也有吸收燃燒熱和吸收有毒氣體鹵化氫的作用，但是其無法產生具有良好阻燃效果的二氧化碳；若僅添加碳酸鈣，雖然金屬氫氧化物阻燃成分受熱產生的水蒸氣吸收鹵化氫后也會產生二氧化碳，但是無機填料的添加量較大，而金屬氫氧化物阻燃成分產生的水蒸氣有限，因而產生的二氧化碳也有限，因此，單獨添加滑石粉和碳酸鈣均無法獲得良好的阻燃、抑煙效果。
23、可選的，所述纖維素衍生物為cmc、hpmc和hec中的至少一種。
24、通過采用上述技術方案，纖維素衍生物能夠起到一定的增稠效果，以提高各原料的分散穩定性。
25、可選的，所述包覆阻燃劑通過以下方案制備得到：
<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種不易燃涂料組合物，其特征在于：包括以下質量份的組分：
2.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述金屬氫氧化物阻燃成分為氫氧化鋁和氫氧化鎂的共混物，所述包覆阻燃劑中，海綿狀鐵顆粒的質量占比為70~80%。
3.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述無機填料為高嶺土、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、云母粉和硅灰石中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述無機填料為滑石粉和碳酸鈣按照質量1：（1-2）的混合物。
5.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述纖維素衍生物為CMC、HPMC和HEC中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述包覆阻燃劑通過以下方案制備得到：
7.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述步驟S1中，微米級鐵粉的粒徑為30~40μm，所述納米級鐵粉的粒徑為50~60nm，所述微米級鐵粉和納米級鐵粉的質量比為100：（5~10）。
8.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述步驟S1中，壓制成型壓力為300~400MPa；所述步驟S2中，燒結完成后，進行保溫處理，保溫溫度相較于T納低2~3℃。
9.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述步驟S3中，先將懸浮液置于容器中，隨后以所述海綿狀鐵顆粒作為填料加入置容器中，浸漬至少1h后進行過濾。
10.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述步驟S3中，懸浮液中分散劑的濃度為1~2wt%，所述分散劑為硅酸鈉，所述水性丙烯酸樹脂的濃度為1~2wt%，所述金屬氫氧化物阻燃成分的濃度為5~10wt%，所述金屬氫氧化物阻燃成分的粒度為0.5~2μm。
...
【技術特征摘要】
1.一種不易燃涂料組合物，其特征在于：包括以下質量份的組分：
2.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述金屬氫氧化物阻燃成分為氫氧化鋁和氫氧化鎂的共混物，所述包覆阻燃劑中，海綿狀鐵顆粒的質量占比為70~80%。
3.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述無機填料為高嶺土、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、云母粉和硅灰石中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述無機填料為滑石粉和碳酸鈣按照質量1：（1-2）的混合物。
5.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述纖維素衍生物為cmc、hpmc和hec中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物，其特征在于：所述包覆阻燃劑通過以下方案制備得到：
7.根據權利要求1所述的一種不易燃涂料組合物...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王飛躍，郭凱，
申請(專利權)人：上海巨峰化工有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。