一种超薄型防火涂料增稠剂及其防火涂料的制作方法

本发明涉及涂料，c09d7/43，尤其涉及一种超薄型防火涂料增稠剂及其防火涂料。

背景技术：

1、防火涂料能够提高材料的耐火性能，减缓火焰的燃烧传播速度，还可具有一定的阻止燃烧的作用；为了实现以上功能的长期稳定性，必须在防火涂料开发时优化防火涂料的体系粘度。

2、本技术在研发过程中使用物理结合的方法通过研制增稠剂配方提高防火涂料的增稠效果和稳定作用，但是实验效果并不理想，分析原因为：1、配方中含有大比例的水和多种不同比例的非水溶性物质，导致粘稠度调节比较困难；2、物理结合法使多种ph值不一致、偏差大的样品出现化学反应，生成其他不知名的物质，导致防火涂料成品的粘稠度无法提升；3、粘度提升时，涂料的流动性和涂布率并不佳，需要厚涂才能达到基本完全覆盖的效果，涂料用量非常大，经济性和施工性均不好等等。

3、中国专利cn117210034a公开了一种建筑用功能型硅藻无机涂料及其制备方法，所述建筑涂料通过添加羟乙基纤维素、无机增稠剂去稳定体系的粘度，同时还保持涂料的流动性，虽然该专利的涂料耐火等级为a级，但是该专利采用无机增稠剂进行增稠仍然存在流动性变差的风险。中国专利cn104927616b公开了一种超薄型钢结构防火水漆及其制备方法，该专利增稠剂包括羟乙基纤维素和碱溶胀类增稠剂，虽然其涂料体系的粘度均≥110ku，但是该专利并未关注于增稠剂粘度对流平性影响的问题，且如此大的粘度很容易引起体系流平性不佳。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种超薄型防火涂料增稠剂。

2、进一步地，在增稠剂质量分数≤7％条件下，所述超薄型防火涂料的粘度为80-100ku。

3、优选地，在增稠剂质量分数≤6％条件下，所述超薄型防火涂料的粘度为90-100ku。

4、进一步地，按总质量计，所述超薄型防火涂料增稠剂的成分包括：纤维素类增稠剂5-30％、聚合物型增稠剂10-30％、阻燃剂40-60％、助剂1-8％、水补充余量为100％。

5、优选地，按总质量计，所述超薄型防火涂料增稠剂的成分包括：纤维素类增稠剂10-25％、聚合物型增稠剂15-25％、阻燃剂45-55％、助剂1-8％、水补充余量为100％。

6、进一步地，所述纤维素类增稠剂包括但不限于羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素及所述纤维素的盐中的至少一种。

7、进一步地，所述纤维素类增稠剂包括羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素中的至少一种。

8、在一种优选的实施方式中，所述纤维素类增稠剂包括羟乙基纤维素，添加量占增稠剂总质量的14-25％。

9、进一步地，所述纤维素类增稠剂的平均分子量为10w-50w，优选为15-40w。

10、进一步地，所述纤维素类增稠剂的平均分子量为20-30w，该分子量可以满足粘度要求范围，同时也具有更高的经济性，控制产品成本。

11、进一步地，所述聚合物型增稠剂选自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸盐、聚氨酯、聚乙烯醇中的至少一种。

12、进一步地，所述聚合物型增稠剂选自聚丙烯酸盐和/或聚氨酯。

13、在一种实施方式中，所述聚合物型增稠剂为聚氨酯。

14、在一种优选的实施方式中，所述聚合物型增稠剂为聚丙烯酸盐，具体为聚丙烯酸钠。

15、本技术使用羟乙基纤维素进行体系增稠时，虽然粘度可达到预设标准，但是该增稠剂的防火涂料成品流动性差，喷涂过程中无法形成喷雾状，导致喷涂不平整、凹凸明显，涂布率差的结果。进一步复配聚丙烯酸钠增稠剂使用，可利用聚丙烯酸钠的大分子链阴离子中央产生的静电排斥效应，使交联的分子链迅速扩张与伸展开来，一则产生溶解和溶胀使粘度显著提高，二则扩展的分子量降低羟乙基纤维素间的相互作用，促进体系的流动性能，使阻燃剂在体系内均匀的分散，并能使高粘度(25℃、≥80ku)的体系具有更好的流动性，进而提高增稠剂的涂料产品的涂布率。

16、在一种优选的实施方式中，所述超薄型防火涂料增稠剂的成分包括：羟乙基纤维素14-25％、聚丙烯酸钠15-25％、阻燃剂45-55％、助剂1-8％、水补充余量为100％。该条件下的涂料粘度可≥90ku，更能满足储存和施工的需求。

17、进一步地，所述阻燃剂选自磷系阻燃剂、硼系阻燃剂、金属氢氧化物、氮系阻燃剂中的至少一种。

18、进一步地，所述磷系阻燃剂包括有机磷系阻燃剂和/或无机磷系阻燃剂；优选包括有机磷系阻燃剂。

19、进一步地，所述无机磷系阻燃剂包括聚磷酸铵、磷酸二氢铵。磷酸氢二铵中的至少一种。

20、进一步地，所述有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷盐、氧化膦中的至少一种；优选包括磷酸酯。优化羟乙基纤维素和聚丙烯酸钠的用量，使体系的流变性能最佳、粘度最高。但是阻燃剂的种类意外地影响了体系的流变性和粘度，分析原因是因为：本技术的环状磷酸酯阻燃剂自身具备一定酸性，其加入会减少体系中自由的碱性离子，进而影响了聚丙烯酸钠在碱性离子存在下的分子链扩展，降低了聚丙烯酸钠对体系流动性的贡献度。因此，本技术还需严格控制特定阻燃剂的酸碱值及添加量。

21、在一种优选的实施方式中，所述有机磷系阻燃剂为环状磷酸酯，所述环状磷酸酯1wt％水溶液的ph值为2-4。

22、更优选地，所述环状磷酸酯1wt％水溶液的ph值为3-3.5。

23、进一步地，所述助剂包括但不限于润湿流平剂、附着力促进剂、消光粉、防沉助剂、杀菌防霉剂、分散剂、稳定剂中的至少一种。

24、优选地，所述助剂包括润湿流平剂、附着力促进剂、消光粉、防沉助剂和杀菌防霉剂。

25、进一步地，按增稠剂成分的总质量计，所述助剂包括润湿流平剂0.3-2％、附着力促进剂1-3％、消光粉0.3-1.5％、防沉助剂0.2-1％和杀菌防霉剂0.05-0.5％。

26、优选地，按增稠剂成分的总质量计，所述助剂包括润湿流平剂0.4-1.0％、附着力促进剂1.5-2.0％、消光粉0.4-1.0％、防沉助剂0.3-0.8％和杀菌防霉剂0.1-0.3％。

27、其次，本发明还提供了一种包含所述增稠剂的防火涂料。

28、进一步地，所述增稠剂占防火涂料原料总质量的0.1-2.0％，优选为0.2-1.0％，更优选为0.3-0.8％。

29、进一步地，按总质量计，所述防火涂料的原料包括：高分子乳液18-35％、填料35-55％、所述超薄型防火涂料增稠剂0.1-2.0％、分散剂0.2-2％、润湿剂0.05-0.5％、消泡剂0.1-0.7％、成膜助剂0.4-2％、杀菌剂0.01-0.5％、水补充余量至100％。

30、进一步地，所述高分子乳液包括但不限于丙烯酸乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液中的至少一种。

31、优选地，所述高分子乳液包括苯丙乳液。

32、进一步地，所述填料包括但不限于钛白粉、滑石粉、重钙、云母粉、高岭土、石英粉中的至少一种。

33、优选地，按防火涂料原料的总质量计，所述填料包括钛白粉3-10％、滑石粉15-22％、重钙15-23％。

34、进一步地，所述滑石粉的粒径为800-2500目，优选为1000-1500目。

35、进一步地，所述重钙的粒径为400-1000目，优选为400-800目。

36、进一步此，所述消泡剂为聚醚、聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、高碳醇中的至少一种。

37、进一步地，所述消泡剂为聚醚消泡剂。

38、进一步地，所述成膜助剂选自醇酯十二、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

39、优选地，所述成膜助剂为醇酯十二。

40、进一步地，所述杀菌剂包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(cmi)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(mi)。

41、在一种优选的实施方式中，所述杀菌剂为上海鹏图抗菌新材料有限公司的ks-2.5s。

42、有益效果

43、1、本技术的增稠剂优选包括羟乙基纤维素和聚丙烯酸钠，两者的体系适配性优异，复配后不会导致涂料出现结团、破乳、分层等不良现象，且可以满足在增稠剂质量分数≤7％的条件下，其超薄型防火涂料的粘度为80-100ku；

44、2、本技术优化增稠剂中包括羟乙基纤维素14-25％、聚丙烯酸钠15-25％，并进一步优化阻燃剂的种类和添加量，能够进一步提升防火涂料的粘度为90ku以上，更能满足体系储存和施工应用的要求；

45、3、本技术所制备的防火涂料流动性好，搅拌后不破乳，不起团，喷涂顺畅，不流挂，厚度把握度高，涂布率高，产品粘结强度符合用户要求。