CN102226052A - 用于硬质聚氨酯泡沫保温材料的专用防火涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于硬质聚氨酯泡沫保温材料的专用防火涂料，由改性高氯化聚乙烯、丙烯酸树脂、50％环氧树脂、三聚氰胺、季戊四醇、铝酸锌、聚磷酸铵、氯化石蜡、钛白粉、阻燃剂、三氧化二锑、有机膨胀土、消泡剂、二甲苯、醋酸丁酯组成。本发明选用的抑烟体系主要是国内外已见报道的聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇和其他阻燃物质组成的。当火灾发生后含氯化物的HCL与三氧化二锑反应生成氯化锑致密坚硬的不燃保护层，大大延长了材料的耐燃时间。经试验，涂了2mm厚防火涂料的PUF在1000℃的酒精灯火焰直接燃烧90分钟表面形成致密坚硬的的阻燃层，虽然PUF泡沫已经碳化2cm多，但仍未见有明火燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种专门针对聚氨酯泡沫保温材料研制而成的防火涂料，尤其涉及一种用于硬质聚氨酯泡沫保温材料的专用防火涂料及其制备方法。
背景技术
硬质聚氨酯泡沫(PUF)是一种高性能的保温防火材料，具有保温效果好、防火性能强、与基层粘合力强、无空腔、耐腐蚀、使用寿命长等优点。有一种硬质聚氨酯泡沫(PUF)的成型方法是将液体的原材料喷涂在任意形状的基材上，因此被广泛应用于建筑保温领域，尤其是国内一些大型厂房和娱乐场所都采用这种物美价廉的保温材料作为屋顶的保温材料。虽然经过阻燃剂处理过后，聚氨酯泡沫有一定的阻燃效果，但也有被引燃的可能性，一旦被引燃，聚氨酯本身就是一种高燃物质，当其燃烧时速度快、温度高于2000℃、烟量大并伴有有毒气体。硬质聚氨酯泡沫(PUF)保温层属于轻质可燃性或难燃性材料，作为屋面保温材料时，背部基体一般是薄型彩钢板。为了达到在一定时间内不燃的效果，欧美一些国家目前所采用的方法是在PUF表面喷涂一层很薄的专用防火涂料，也称点燃屏障涂料。这种产品目前在中国还是空白，因此研制这种既防腐又防火的超薄型可在聚氨酯材料上使用的专用防火涂料已迫在眉睫。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种可在硬质聚氨酯泡沫保温材料上使用的既防火又防腐的超薄型防火涂料，其名称与重量份数组成为：改性高氯化聚乙烯：20-30份；丙烯酸树脂：10-15份；50％环氧树脂：4-5份；三聚氰胺：8-12份；季戊四醇：6-10份；铝酸锌：6-10份；聚磷酸铵：13-15份；氯化石蜡：2-6份；钛白粉：4-8份；阻燃剂：4-8份；三氧化二锑：2-5份；有机膨胀土：1-2份；消泡剂：1-2份；二甲苯8-12份；醋酸丁酯2-3份。
其防火涂料的制备方法为：将改性高氯化聚乙烯用醋酸丁酯在高速搅拌下融化成30％的溶液，并将丙烯酸树脂和50％环氧树脂加入，在低速搅拌下加入有机膨胀土，搅拌十分钟左右；然后依次加入三聚氰胺、季戊四醇、铝酸锌、聚磷酸铵、氯化石蜡、钛白粉、阻燃剂、三氧化二锑等，搅拌30分钟后送入研磨机研磨，检测细度达到90υm后停止研磨；在搅拌下加入消泡剂和二甲苯，并把剩下的其他醋酸丁酯全部加入搅拌均匀。
本发明的有益效果为：本发明选用的抑烟体系主要是国内外已见报道的聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇和其他阻燃物质组成的。APP聚磷酸铵是一种含N-P的聚磷酸盐，它具有无毒、无味、无腐蚀气体、防潮性强、热稳定高的性质，是一种优良的非卤阻燃剂。它分为低聚n＝10～20、中聚n＞20、高聚＞1000三个聚合度等级，聚合度越大其热稳定性、耐水性越高，长链在300℃以上才分解，短链在150℃以上就分解，这个性能对碳化覆盖层至关重要。国内防火涂料一般使用的是＞20的中聚合度而我们采用的是国产GD-APP101高聚合度结晶II型，阻燃效果非常显著。阻燃剂中我们添加了三氧化二锑和铝酸锌。当火灾发生后含氯化物的HCL与三氧化二锑反应生成氯化锑致密坚硬的不燃保护层，大大延长了材料的耐燃时间。经试验，涂了2mm厚防火涂料的PUF在1000℃的酒精喷灯火焰下耐燃烧90分钟后，表面形成致密坚硬的的阻燃层，虽然PUF泡沫已经碳化2cm多，但仍未见有明火燃烧。
具体实施方式
将改性高氯化聚乙烯20-30份用2-3份醋酸丁酯在高速搅拌下融化成30％的溶液，并将内烯酸树脂10-15份和50％环氧树脂4-5份加入溶液中，在低速搅拌下加入1-2份的有机膨胀土，搅拌十分钟左右；然后依次加入2-5份三聚氰胺、6-10份季戊四醇、6-10份铝酸锌、13-15份聚磷酸铵、2-6份氯化石蜡、2-6份钛白粉、4-8份阻燃剂等，搅拌30分钟后送入研磨机研磨，检测细度达到90υm后停止研磨；在搅拌下加入1-2份消泡剂，并把剩下的二甲苯8-12份全部加入搅拌均匀。
制剂制备成功后进行了多次耐燃试验，以下展示一组试验数据：
数据1为北京建筑材料质量检验站于2010年12月24日检验。
数据2、3为室外模拟火灾现场试验。
Claims (2)
1.一种用于硬质聚氨酯泡沫保温材料的防火涂料，其特征在于各名称与重量分数组成比为：改性高氯化聚乙烯：20-30份；丙烯酸树脂：10-15份；50％环氧树脂：4-5份；三聚氰胺：8-12份；季戊四醇：6-10份；铝酸锌：6-10份；聚磷酸铵：13-15份；氯化石蜡：2-6份；钛白粉：4-8份；阻燃剂：4-8份；三氧化二锑：2-5份；有机膨胀土：1-2份；消泡剂：1-2份；二甲苯8-12份；醋酸丁酯2-3份。
2.一种用于硬质聚氨酯泡沫保温材料的防火涂料的制备方法：其特征在于将改性高氯化聚乙烯用溶剂在高速搅拌下融化成30％的溶液，并将丙烯酸树脂和环氧加入，在低速搅拌下加入有机膨胀土，搅拌十分钟左右；然后依次加入三聚氰胺、季戊四醇、铝酸锌、聚磷酸铵、氯化石蜡、钛白粉、阻燃剂等，搅拌30分钟后送入研磨机研磨，检测细度达到90υm后停止研磨；在搅拌下加入消泡剂以及二甲苯，并把剩下的其它醋酸丁酯全部加入搅拌均匀。
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