本發(fā)明涉及一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，具體涉及一種無機(jī)-有機(jī)復(fù)合的膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，屬于裝飾裝潢。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，建筑與其配套的裝飾裝修業(yè)也步入高速發(fā)展時(shí)代。涂料作為最為常見建筑裝飾裝潢材料，是一類流體狀態(tài)或粉末狀態(tài)的物質(zhì)，把它涂布于物體表面上，經(jīng)過自然或人工的方法干燥固化形成一層薄膜，均勻地覆蓋和良好地附著在物體表面上，具有防護(hù)和裝飾的作用。由于建筑工程的高層化、集群化、工業(yè)的大型化及有機(jī)合成材料的廣泛應(yīng)用，人們對防火工作引起高度重視，而采用涂料防火方法比較簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，因而在公用建筑、車輛、飛機(jī)、船舶、古建筑及文物保護(hù)、電器電纜、宇航等方面都有應(yīng)用。有的國家還制定相關(guān)法律，規(guī)定用于學(xué)校、醫(yī)院；電影院等公共設(shè)施內(nèi)的建筑涂料必須是阻燃的，因此防火涂料獲得了迅速的發(fā)展。

2、目前，膨脹型防火涂層材料是防火涂料的一種，已在各類建筑中的飾面材料上得到了較為廣泛的應(yīng)用，但其成分仍存在一定的問題。其成膜物以溶劑型和氯化聚合物為主，膨脹阻燃體系則主要包括聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇。在實(shí)際應(yīng)用中，二者復(fù)合后在生產(chǎn)和施工時(shí)會導(dǎo)致溶劑型涂料釋放揮發(fā)性有毒有害物質(zhì)，影響人體健康。發(fā)生燃燒時(shí)，更會產(chǎn)生大量的煙霧和氯氣等有毒有害氣體。同時(shí)，由于涂料含有大量復(fù)合阻燃劑，會降低涂層的物理機(jī)械性能。

3、隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，越來越重視防火涂料的污染和毒性。研發(fā)無溶劑型的粉末涂料，即無毒低污染的高性能防火涂料，已經(jīng)成為了相關(guān)科研領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明基于上述問題，提供了一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料：

2、膨脹型阻燃隔熱粉末涂料除了包括流平劑、表面助劑、染料、填料、功能性助劑，還包括膨脹型阻燃劑。

3、所述膨脹型阻燃劑為al2o3@thd，其由配比按重量份的以下原料制備：

4、al2o3微球，10～20份；

5、四羥甲基硫酸磷，20～100份；

6、多巴胺，20～100份。

7、更進(jìn)一步地，還包括有季戊四醇。

8、所述膨脹型阻燃劑為al2o3@thd的制備步驟，包括如下步驟：

9、s1：按重量份稱取原料；

10、s2：將al2o3微球超聲分散至有機(jī)溶劑中形成分散液；

11、s3：將四羥甲基硫酸磷的稀釋水溶液緩慢滴加至分散液中，攪拌反應(yīng)；

12、s4：多巴胺有機(jī)溶劑溶解后緩慢滴加至s3反應(yīng)液中，攪拌反應(yīng)；

13、s5：反應(yīng)完成后超聲、洗滌、干燥得到產(chǎn)物。

14、更進(jìn)一步地，所述al2o3@thd的制備原料還包括三聚氰胺及其鹽類和/或苯二胺及其鹽類20～50份。

15、更進(jìn)一步地，所述膨脹型阻燃劑為al2o3@thd的制備步驟，包括如下步驟：

16、s1：按重量份稱取原料；

17、s2：將al2o3微球超聲分散至有機(jī)溶劑中形成分散液；

18、s3：將四羥甲基硫酸磷的稀釋水溶液緩慢滴加至分散液中，攪拌反應(yīng)；

19、s4：將三聚氰胺及其鹽類和/或苯二胺及其鹽類溶解，緩慢滴加至s3反應(yīng)液中，攪拌反應(yīng)；

20、s5：將多巴胺溶解后緩慢滴加至s4反應(yīng)液中，攪拌反應(yīng)；

21、s6：反應(yīng)完成后超聲、洗滌、干燥得到產(chǎn)物。

22、本發(fā)明中al2o3@thd是一種新型的膨脹型阻燃隔熱化合物，al2o3@thd是核殼結(jié)構(gòu)，其中是al2o3為中心核，外圍被a)四羥甲基硫酸磷、多巴胺；b)季戊四醇、四羥甲基硫酸磷、多巴胺；c)四羥甲基硫酸磷、四羥甲基硫酸磷、多巴胺、三聚氰胺及其鹽類和/或苯二胺及其鹽類反應(yīng)所形成的樹枝化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的殼包裹。

23、核心al2o3是無機(jī)耐火材料，遇火時(shí)，其與外圍有機(jī)碳源物質(zhì)燃燒形成的能膨脹發(fā)泡的蜂窩狀的炭化層，形成雙層惰性屏障，該結(jié)構(gòu)比碳層與al2o3無序排列起到減緩燃燒速度和控制火勢迅速蔓延發(fā)展的作用要更優(yōu)。

24、遇火時(shí)，四羥甲基硫酸磷部分產(chǎn)生硫酸自由酸的鹽類物質(zhì)，它是成炭發(fā)泡層形成的催化劑或阻燃劑，由于殼型結(jié)構(gòu)存在硫酸自由酸的鹽類物質(zhì)與框架結(jié)構(gòu)接觸，可以有效催化盡快完成碳化過程，形成保護(hù)層；隨后硫酸自由酸的鹽類物質(zhì)，轉(zhuǎn)變?yōu)閟o2不燃燒氣體，排除周圍的氧氣，阻礙燃燒。

25、遇火時(shí)，三聚氰胺及其鹽類和/或苯二胺及其鹽類部分在一定溫度下分解產(chǎn)生的n2、nh3、nox氣體起發(fā)泡劑的作用，形成隔熱層保護(hù)表面結(jié)構(gòu)。

26、多巴胺部分因其鄰苯二酚的存在能夠和木質(zhì)、鋼材、鋁材等表面形成較為牢固的接觸，是的粉末涂料與表面形成較好的作用力，噴涂涂層可以更薄。遇火時(shí)，多巴胺部分可以放出氣體和形成碳層，實(shí)現(xiàn)隔熱阻燃。同時(shí)，由于多巴胺遇火后發(fā)生變化，與木質(zhì)、鋼材、鋁材等表面發(fā)生脫離，能夠形成空氣層進(jìn)行隔熱，進(jìn)一步保護(hù)木質(zhì)、鋼材、鋁材等表面。

27、綜上所述：al2o3@thd是核殼結(jié)構(gòu)是一種有機(jī)-無機(jī)核殼復(fù)合阻燃隔熱材料，同時(shí)具有其膨脹防火體系所需要的酸源、碳源、發(fā)泡劑等組成。

28、本發(fā)明另外一個(gè)目的是提供一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料配方，其組分按重量份為：

29、al2o3@thd，1-100份；

30、流平劑，0.5-2份；

31、表面助劑，0.3-2份；

32、染料0.3-25份；

33、填料3-20份；

34、功能性助劑0.2-5份。

35、更進(jìn)一步地，一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料配方，其組分按重量份為：

36、al2o3@thd，12-22份；

37、流平劑，0.5-1份；

38、表面助劑，0.3-1.5份；

39、染料5-10份；

40、填料5-10份；

41、功能性助劑2-3份。

42、更進(jìn)一步地，所述表面助劑為粉末涂料潤濕促進(jìn)劑與安息香或砂紋劑與膨潤土；

43、更進(jìn)一步地，所述染料為鐵紅、鐵黃、鈦白粉中的一種；

44、更進(jìn)一步地，所述填料氫氧化鋁、二氧化鋯中的一種或多種；

45、更進(jìn)一步地，所述功能性助劑為蠟、增電劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、抗菌劑、拒水拒油材料中的一種或多種。

46、更進(jìn)一步地，所述抗菌劑為聚六甲基單胍和/或聚六甲基雙胍及其鹽。所述粉末涂料具有抗菌阻燃隔熱功能。

47、更進(jìn)一步地，所述拒水拒油材料為：

48、

49、所述粉末涂料具有自清潔阻燃隔熱功能。

50、本發(fā)明最后一個(gè)目的是提供一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料在裝飾材料表面噴涂中應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，包括流平劑、表面助劑、染料、填料、功能性助劑，其特征在于：還包括膨脹型阻燃劑，所述膨脹型阻燃劑為al2o3@thd，其由配比按重量份的以下原料制備：al2o3微球，10～20份；四羥甲基硫酸磷，20～100份；多巴胺，20～100份。

2.如權(quán)利要求1所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，其特征在于：所述al2o3@thd的制備原料還包括三聚氰胺及其鹽類和/或苯二胺及其鹽類20～50份。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，其特征在于：其組分按重量份為：al2o3@thd，1-100份、流平劑，0.5-2份、表面助劑，0.3-2份、染料0.3-25份、填料3-20份、功能性助劑0.2-5份。

4.如權(quán)利要求3所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，其特征在于：其組分按重量份為：al2o3@thd，12-22份、流平劑，0.5-1份、表面助劑，0.3-1.5份、染料5-10份、填料5-10份、功能性助劑2-3份。

5.如權(quán)利要求3所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，其特征在于：所述表面助劑為粉末涂料潤濕促進(jìn)劑與安息香或砂紋劑與膨潤土；所述染料為鐵紅、鐵黃、鈦白粉中的一種；所述填料氫氧化鋁、二氧化鋯中的一種或多種；所述功能性助劑為蠟、增電劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、抗菌劑、拒水拒油材料中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求5所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，其特征在于：所述抗菌劑為聚六甲基單胍和/或聚六甲基雙胍及其鹽。

7.如權(quán)利要求3所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，其特征在于：所述拒水拒油材料為：

8.如權(quán)利要求1所述膨脹型阻燃劑為al2o3@thd的制備步驟，其特征在于：包括如下步驟：

9.如權(quán)利要求2所述膨脹型阻燃劑為al2o3@thd的制備步驟，其特征在于：

10.如權(quán)利要求1或2所述的一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料在裝飾材料表面噴涂中應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種膨脹型阻燃隔熱粉末涂料，包括流平劑、表面助劑、染料、填料、功能性助劑，其特征在于：還包括膨脹型阻燃劑，所述膨脹型阻燃劑為Al2O3@THD，其由配比按重量份的以下原料制備：Al2O3微球，10～20份；四羥甲基硫酸磷，20～100份；多巴胺，20～100份。Al2O3@THD是核殼結(jié)構(gòu)是一種有機(jī)?無機(jī)核殼復(fù)合阻燃隔熱材料，同時(shí)具有其膨脹防火體系所需要的酸源、碳源、發(fā)泡劑等組成。

技術(shù)研發(fā)人員：王敏,王佳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都瑞德瑯科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9