一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层及制备方法与流程

本技术涉及防火涂层领域，更具体地说，它涉及一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层及制备方法。

背景技术：

1、在现代建筑中，防火门扮演着至关重要的角色。作为一种特种门，防火门在火灾发生时能够有效地阻止火势蔓延，保护建筑物内的人员和财产安全。为了提高防火门的防火性能，涂层技术被广泛应用于防火门的制造过程中。

2、防火涂层是一种特殊的涂层材料，具有良好的耐火性能。它可以在火灾发生时形成一层密实的炭化层，以隔绝热量和火焰的传递。防火涂料可以作为直接覆盖在防火门表面的一层保护层，也可以作为基底涂层与其他装饰涂层结合使用。防火门涂层的材料选择至关重要，它直接影响着涂层的耐火性能和使用寿命。常见的防火门涂层材料包括耐火胶黏剂、耐火颗粒材料和耐火纤维。

3、虽然防火涂层具有良好的耐火耐高温能力，但是防火涂层作为一种被动式的防火手段，随着使用年限的增加，防火涂层的耐久性会逐步降低，这主要是由于涂层中的成分与氧气发生化学反应，导致涂层质量和性能的降低，并且空气中湿度过大引起的水分渗透会导致涂层的物理性能下降。涂层会变得柔软、易变形，甚至出现剥落和龟裂，通过氧化和湿度的影响，会逐步导致防火门涂层失效，从而在火灾中无法有效地隔离火源和延缓火势蔓延。

技术实现思路

1、为了提高防火涂层的耐久性，本技术提供一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层及制备方法。

2、本技术提供的一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层采用如下的技术方案：

3、一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层，包括按重量份计的磷氮复合阻燃剂10-30份、耐高温填料10-25份、抗氧化剂5-20份、防潮剂5-15份和聚氨酯40-70份。

4、通过采用上述技术方案，由于采用磷氮复合阻燃剂在遭受高温时释放出磷氮化合物，形成保护层，有效地抑制火焰的蔓延。通过添加磷氮复合阻燃剂，可以提高涂层的阻燃性能，增强防火门的安全性。耐高温填料能够在高温环境下保持稳定，并且不会导致涂层失去原有的性能。耐高温填料的添加可以增加涂层的抗高温性能，使得防火门在高温条件下仍然能够保持稳定的防火效果。由于长时间的暴露在空气中，涂层可能会受到氧化的影响，导致性能下降。抗氧化剂的添加可以有效地抑制涂层的氧化反应，延长涂层的使用寿命。涂层在湿润环境中容易受潮，导致涂层性能下降。防潮剂的加入可以减少涂层吸湿的情况，提高涂层的耐潮湿性能。聚氨酯作为基础材料，能够提供良好的附着力和耐磨性，增强涂层的稳定性和耐久性。

5、可选的，包括按重量份计的磷氮复合阻燃剂20份、耐高温填料15份、抗氧化剂12份、防潮剂8份和聚氨酯55份。

6、通过采用上述技术方案，通过调整各组分之间的配比，使得涂层获得更好的耐磨、耐高温能力，并且提高涂层的耐久性，在长期与空气、水分接触后依旧保持良好的防火性能和涂层质量。

7、可选的，所述磷氮复合阻燃剂包括氨基膦酸盐40-50％、磷酸铵20-30％、三聚氰胺10-20％、氯化铵5-15％，其余为表面活性剂。

8、通过采用上述技术方案，氨基膦酸盐和磷酸铵在涂层中复合使用可以相互协同作用，提高阻燃效果。氨基膦酸盐和磷酸铵在高温条件下分解产生磷氮化合物，形成保护层，减缓火焰的蔓延速度。同时，磷酸铵还可以产生磷酸和铵离子，形成阻燃炭层，起到隔热和隔氧的作用。两者的复合使用可以增加阻燃层的厚度和稳定性，提高涂层的阻燃性能。三聚氰胺和氯化铵都具有阻燃和抑烟的作用。三聚氰胺在高温下分解产生氮气，与火焰中的自由基反应，形成惰性气体层，减少火势的蔓延。氯化铵在高温下分解产生氯离子，与火焰中的自由基反应，抑制火焰的燃烧过程。三聚氰胺和氯化铵的复合使用可以相互增强阻燃效果，减缓火势的发展，并降低火灾产生的有害气体。

9、可选的，所述耐高温填料包括纳米陶瓷粉、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。

10、通过采用上述技术方案，纳米陶瓷粉、碳纳米管和石墨烯具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定性。将它们添加到防火涂层中可以提高涂层的抗高温性能，使其能够承受高温条件下的使用。这样可以保护被涂覆物体表面不受高温热辐射和火焰侵蚀，从而减缓材料的老化和破坏。碳纳米管和石墨烯具有优异的力学性能，可以增强防火涂层的耐磨性能。由于碳纳米管和石墨烯具有强度高、刚度大的特点，添加它们可以提高涂层的硬度和耐磨性，使涂层具备更好的抗磨损能力。这对于防火涂层在长期使用中的耐久性和维持良好外观起到重要作用。纳米陶瓷粉、碳纳米管和石墨烯具有良好的化学稳定性，可以减少防火涂层长期在空气中氧化和湿度影响导致的损坏和性能下降问题，从而降低涂层的氧化速度和湿度吸收。

11、可选的，所述抗氧化剂包括2-乙基己基-2-羟基苯酚30-40％、磷酸三(2,4-二甲基苯基)酯30-40％、羟基苯甲酰基丙基磺酸盐20-30％。

12、通过采用上述技术方案，22-乙基己基-2-羟基苯酚可以有效阻止涂层中材料的氧化反应。在高温和氧气存在的条件下，防火涂层容易受到氧化损伤，导致性能下降。添加2-乙基己基-2-羟基苯酚可以稳定涂层的化学结构，延缓氧化反应的发生，保持涂层的耐久性。磷酸三(2,4-二甲基苯基)酯具有很好的链终止效果。在高温下，涂层中的自由基反应会形成链式反应，加速涂层的老化和降解。通过添加磷酸三(2,4-二甲基苯基)酯，可以有效中和自由基，阻止链式反应的进行，从而延长涂层的寿命。羟基苯甲酰基丙基磺酸盐具有优异的抗氧化性能。在防火涂层中添加羟基苯甲酰基丙基磺酸盐可以有效地延缓涂层的老化过程。它可以减少由于长期暴露于空气和湿度环境中导致的材料老化、劣化和性能下降，提高涂层的耐久性。

13、可选的，所述防潮剂包括纳米氧化锌和纳米蒙脱石中的一种或多种。

14、通过采用上述技术方案，纳米氧化锌和纳米蒙脱石防潮剂具有良好的吸湿性能，能够吸收周围环境中的水分，阻止水分渗透到涂层中。这样可以有效地避免涂层受潮后引起的腐蚀、脱落等问题。纳米氧化锌和纳米蒙脱石等防潮剂还具有优异的阻燃性能，能够在高温条件下抑制火焰传播，降低燃烧速度，延缓火势蔓延，提高涂层的防火性能。

15、可选的，还包括按重量份计的热膨胀微珠1-5份，所述热膨胀微珠的粒径为10-100μm，热胀微珠的密度为0.05-0.5g/cm3。

16、通过采用上述技术方案，热膨胀微珠具有较低的密度和良好的热膨胀性能，在高温条件下可以通过膨胀来缓冲温度变化引起的应力，减轻涂层受热膨胀影响而出现龟裂、剥落等问题。热膨胀微珠的粒径为10-100μm，能够提供适当的填充效果，增加涂层的弹性和抗热冲击性能。热膨胀微珠的添加可以增加涂层的硬度和耐磨性。微珠的分布在涂层中形成一种类似于骨架的结构，有效地提高涂层的抗磨损能力，延长涂层的使用寿命。热膨胀微珠在涂层中形成了闭孔结构，可以有效隔绝空气和湿度的接触，减少涂层的氧化速度，防止湿度对涂层的侵蚀。这样可以提高涂层在长期暴露于空气中的耐久性，减缓涂层的老化和性能下降。

17、第二方面，本技术提供一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层的制备方法，采用如下的技术方案：

18、一种应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层的制备方法，包括以下步骤：

19、s1、将磷氮复合阻燃剂、耐高温填料、抗氧化剂、防潮剂和聚氨酯在容器中充分混合，使用超声波设备对混合物进行处理，得到耐磨、耐高温涂料；

20、s2、将耐磨、耐高温涂料采用静电喷涂法对防火门表面进行喷涂，单次喷涂厚度为200-500μm，待涂层干燥后再次喷涂1-2次，使用红外线辐射加热涂层表面快速干燥，得到应用于防火门表面的耐磨、耐高温涂层。

21、通过采用上述技术方案，采用静电喷涂法进行涂层喷涂，可以实现均匀覆盖并且控制涂层的厚度。通过多次喷涂和红外线辐射加热涂层表面快速干燥，可以提高涂层的附着力和硬度，保证涂层的质量和性能。

22、综上所述，本技术具有以下有益效果：

23、1、由于本技术采用磷氮复合阻燃剂在遭受高温时释放出磷氮化合物，形成保护层，有效地抑制火焰的蔓延。通过添加磷氮复合阻燃剂，可以提高涂层的阻燃性能，增强防火门的安全性。耐高温填料能够在高温环境下保持稳定，并且不会导致涂层失去原有的性能。耐高温填料的添加可以增加涂层的抗高温性能，使得防火门在高温条件下仍然能够保持稳定的防火效果。由于长时间的暴露在空气中，涂层可能会受到氧化的影响，导致性能下降。抗氧化剂的添加可以有效地抑制涂层的氧化反应，延长涂层的使用寿命。涂层在湿润环境中容易受潮，导致涂层性能下降。防潮剂的加入可以减少涂层吸湿的情况，提高涂层的耐潮湿性能。聚氨酯作为基础材料，能够提供良好的附着力和耐磨性，增强涂层的稳定性和耐久性。

24、2、本技术中优选采用氨基膦酸盐和磷酸铵在涂层中复合使用可以相互协同作用，提高阻燃效果。氨基膦酸盐和磷酸铵在高温条件下分解产生磷氮化合物，形成保护层，减缓火焰的蔓延速度。同时，磷酸铵还可以产生磷酸和铵离子，形成阻燃炭层，起到隔热和隔氧的作用。两者的复合使用可以增加阻燃层的厚度和稳定性，提高涂层的阻燃性能。三聚氰胺和氯化铵都具有阻燃和抑烟的作用。三聚氰胺在高温下分解产生氮气，与火焰中的自由基反应，形成惰性气体层，减少火势的蔓延。氯化铵在高温下分解产生氯离子，与火焰中的自由基反应，抑制火焰的燃烧过程。三聚氰胺和氯化铵的复合使用可以相互增强阻燃效果，减缓火势的发展，并降低火灾产生的有害气体。

25、3、热膨胀微珠具有较低的密度和良好的热膨胀性能，在高温条件下可以通过膨胀来缓冲温度变化引起的应力，减轻涂层受热膨胀影响而出现龟裂、剥落等问题。热膨胀微珠的粒径为10-100μm，能够提供适当的填充效果，增加涂层的弹性和抗热冲击性能。热膨胀微珠的添加可以增加涂层的硬度和耐磨性。微珠的分布在涂层中形成一种类似于骨架的结构，有效地提高涂层的抗磨损能力，延长涂层的使用寿命。热膨胀微珠在涂层中形成了闭孔结构，可以有效隔绝空气和湿度的接触，减少涂层的氧化速度，防止湿度对涂层的侵蚀。这样可以提高涂层在长期暴露于空气中的耐久性，减缓涂层的老化和性能下降。

26、4、本技术的方法，通过采用静电喷涂法进行涂层喷涂，可以实现均匀覆盖并且控制涂层的厚度。通过多次喷涂和红外线辐射加热涂层表面快速干燥，可以提高涂层的附着力和硬度，保证涂层的质量和性能。