涂料组合物的制作方法

本申请涉及一种涂料组合物。

背景技术：

1、在高温环境下，钢材强度可能迅速降低，因此为确保钢材料在高温环境(特别是火灾发生时)下的安全，需要向材料表面施加适当的保护措施。目前，简便有效的保护措施是在钢材料表面涂覆阻燃涂料。适用于钢材料(例如，建筑钢结构)的防火涂料主要分为非膨胀型防火涂料和膨胀型防火涂料两大类。其中，水性超薄膨胀型防火涂料因其材料环保、涂布厚度较小，可在满足防火阻燃要求的同时，满足外观装饰性需求，因此有广泛的应用。

2、目前，市场上常见的水性膨胀型防火涂料多以丙烯酸乳液、丙烯酸-醋酸乙烯酯共聚物、醋叔乳液等作为成膜物质，与阻燃剂组合，以达到理想的防火阻燃性能。在形成膜层后，一些阻燃剂在环境中倾向于逐渐吸潮、溶解并在膜层中迁移，甚至析出，导致防火涂层耐水性差。另一方面，现有的水性膨胀防火涂料，由于阻燃剂的大量添加和/或成膜材料固有性能，在燃烧后产生的膨胀炭层厚度较小且较为疏松，对燃烧热量的阻隔作用不足，受到燃烧产生的高温热气流冲击时易发生脱落，这都导致防火性能失效。此外，一些防火涂料所采用的成膜物质尽管性能良好，但是在施工前以双组份乳液形式存在，其在成膜时需要用固化剂；尽管交联固化得到的漆膜较致密，但其缺点是燃烧后膨胀倍率偏低。

3、显然，现有技术中的适用于钢基材的防火涂料存在多种缺陷。鉴于此，本领域需要能够克服至少一种上述缺陷、性能更为均衡的水性膨胀防火阻燃涂料。

技术实现思路

1、鉴于上述需求，本发明提供了一种涂料组合物，其包括：

2、(a)树脂组合物，包括：

3、(a)含氮和磷的改性环氧树脂，其由包括以下步骤的方法制备：

4、(i)使式i的环三磷腈基环氧树脂与磷酸发生酯化反应得到环三磷腈基环氧磷酸酯，

5、

6、其中，

7、r1为-o-ph-ch2-，其中o与环三磷腈基中的p以单键连接，r为其中**端与环氧基亚甲基部分以单键连接，*端与氧以单键连接，

8、n＝1或2、3、4、5或6；

9、(ii)使所述环三磷腈基环氧磷酸酯与c3-6的不饱和脂肪酸或其酸酐发生酯化反应得到三环磷腈基环氧磷酸脂肪酸酯，和

10、(iii)使所述三环磷腈基环氧磷酸脂肪酸酯与烯键式不饱和单体发生自由基聚合反应，得到所述含氮和磷的改性环氧树脂，并且所述烯键式不饱和单体选自乙烯基芳族化合物、烯键式不饱和酸、烯键式不饱和酸烷基酯和烯键式不饱和酸烯基酯中的一种或多种；和

11、(b)水性硅溶胶；

12、(b)酸源组分，其选自聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺或其混合物；

13、(c)碳源组分，其选自季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇中的一种或多种；

14、(d)气源组分，其选自三聚氰胺、碳酸铵和双氰胺中的一种或多种。

15、本发明的涂料组合物能够克服现有技术的至少一种缺陷，且性能更为均衡。

技术特征：

1.一种涂料组合物，其包括：

2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述树脂组合物(a)以20-40％，优选以25-35％，更优选30-35％的量存在，基于所述涂料组合物的总重量计。

3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述酸源组分以10-40％，优选20-30％，更优选20-25％，再更优选22-24％的量存在，基于所述涂料组合物的总重量计；优选地，所述酸源组分是聚磷酸铵；更优选地，所述聚磷酸铵满足以下条件中的一个或多个：

4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述碳源组分以5-20％，优选10-15％，更优选10-12％的量存在，基于所述涂料组合物的总重量计；优选地，所述碳源组分是季戊四醇。

5.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述气源组分以5-20％，优选10-15％，更优选10-12％的量存在，基于所述涂料组合物的总重量计；优选地，所述气源组分是三聚氰胺。

6.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括其他阻燃添加剂，优选地选自钛白粉、高岭土或其组合。

7.根据权利要求1所述的涂料组合物，还包括消泡剂、分散剂、助溶剂和颜料中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中步骤(i)中环三磷腈基环氧树脂以环氧基团计的摩尔量与磷酸的摩尔量之比为7～1:1，且不为1:1；优选为5～1:1，且不为1:1；更优选3.5～1.1:1。

9.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中水性硅溶胶的固含量是6.5％至12.5％，优选6.5％至12％，更优选7％至12％，再更优选7％至11.5％，基于所述水性硅溶胶的总重量计。

10.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中基于树脂组合物的总重量计，所述树脂组合物包含3％至6％，优选3.5％至6％的二氧化硅。

11.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中基于所述树脂组合物的总重量计，所述树脂组合物包含40-50％的组分(a)。

12.根据权利要求1所述的涂料组合物，不包含乳化辅助剂和/或成膜辅助剂；优选地，不包含乳化剂和/或固化剂。

技术总结本发明提供了一种涂料组合物，包括：(A)树脂组合物，(B)酸源组分，(C)碳源组分，和(D)气源组分；树脂组合物包括(a)含氮和磷的改性环氧树脂和(b)水性硅溶胶，其中组分(a)由包括以下步骤的方法制备：(i)使式I的环三磷腈基环氧树脂与磷酸发生酯化反应得到环三磷腈基环氧磷酸酯，(ii)使所述环三磷腈基环氧磷酸酯与C3‑6的不饱和脂肪酸或其酸酐发生酯化反应得到三环磷腈基环氧磷酸脂肪酸酯，和(iii)使所述三环磷腈基环氧磷酸脂肪酸酯与烯键式不饱和单体发生自由基聚合反应，得到所述含氮和磷的改性环氧树脂，并且所述烯键式不饱和单体选自乙烯基芳族化合物、烯键式不饱和酸、烯键式不饱和酸烷基酯和烯键式不饱和酸烯基酯中的一种或多种。技术研发人员：张冬海,孟腾飞,李海彬,刘芳,陈运法,张玲受保护的技术使用者：山东奔腾漆业股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23