丙烯酸涂料一般是需要阻燃的,适合丙烯阻燃的单体有焦磷酸哌嗪,聚磷酸铵,三聚氰胺聚磷酸盐MCA等。不同的丙烯酸阻燃配方在效果,成本,物性方面有一定的差别。下面我们将一种有机硅改性的丙烯酸阻燃涂料配方作简单的介绍。
一,原材料与配方/质量份
有机硅改性丙烯酸:100
聚磷酸铵APP:28
三聚氰胺:12
焦磷酸哌嗪:10
二氧化钛:12
其他助剂:适量
二,制备方法
按配方量将水投入高速分散机,开动搅拌,加入凹凸棒土搅拌成均匀的乳液,然后逐步加入聚磷酸铵APP、季焦磷酸哌嗪、三聚氰胺、二氧化钛,搅拌均匀,最后加入有机硅改性丙烯酸乳液、乳化剂、增稠剂等助剂,充分搅拌,送球磨机研磨6h,细度达到80-10μm后出料,即得防火涂料成品。
三,性能与效果评价
1,对防火涂料膨胀炭质层的元素分析表明,黑色内层和白色表层的化学组成完全不同,内层主要是C、H、N的有机物和P、Ti、Si的氧化物组成,而表层主要是P、Ti、Si的氧化物,且内层磷的氧化物含量高于表层,而Ti、Si的氧化物含量表层高于内层。
2,对防火涂料灼烧前后的XRD分析表明,TiO2在灼烧前后的晶型未变,仍然是金红石型。炭质层表层是由钛磷氧化物、SiO2和钛的氧化物的混合物组成的,它们对钢结构防火涂料膨胀炭质层的阻火隔热起到了关键作用。
3,对防火涂料灼烧前后的红外光谱分析表明,防火涂料在受热熔融膨胀的过程中,聚磷酸铵、三聚氰胺和焦磷酸哌嗪不但发生了分子内的分解反应,分解出挥发分氨气和水,同时发生了分子间反应,生成了焦磷酸哌嗪双磷酸三聚氰胺盐膨胀型阻燃剂。挥发分在带走热量的同时,使熔融的涂层膨胀,形成黑色泡沫状隔热体,它阻碍了热的传递,进而产生防火功能。随着灼烧过程的进行,当炭质层黑色部分的温度达到255℃左右时,焦磷酸哌嗪双磷酸三聚氰胺盐发生热分解反应,生成挥发氨气和水分,进一步带走热量。
4,可以合成催化、成炭和发泡一体化的焦磷酸哌嗪双磷酸三聚氰胶盐膨胀型阻燃剂,替代聚磷酸铵、三聚气胺和季戊四醇,以提高涂料的防火性能,降低各组分的配比对涂料性能的影响。
丙烯酸阻燃涂料配方中聚磷酸铵的聚合度,焦磷酸哌嗪的型号纯度对阻燃效果有较大的影响,适量的二氧化钛也起到了填充增白和催化的效果。