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专利号: 2018104833883
申请人: 天津朗华睿博科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超薄防火水性涂料的制备方法,其特征是:包括以下步骤:

(1)组分A的制备:

将组分A中除气凝胶前驱体外的其他固体组分一同加入砂磨机中研磨后过筛,然后将过筛后的粉体和气凝胶前驱体在行星式研磨机中后,加入捏合机中加水捏和,制得组分A;

组分A在行星式研磨机中的研磨时间为20-60min,主轴的研磨速度为50-200rpm,副轴的研磨速度为200-800rpm;

(2)组分B的制备:

将硅溶胶和有机硅改性丙烯酸乳液搅拌均匀后,再加入剩余组分搅拌均匀,制备出组分B;

将组分A和组分B高速搅拌均匀制得混合浆液,然后混合浆液通过砂磨机循环研磨,制得超薄防火水性涂料;

所述组分A,按照重量份数计,包括30~70重量份的气凝胶前驱体、3~15重量份的高岭土、5~20份的堇青石、8~25重量份的灰钙粉、2~10重量份的硅藻土、2~10重量份的闭孔珍珠岩、1~8重量份的陶瓷纤维、1~10重量份的钛白粉、1~10重量份的硅灰粉、5~15重量份的莫来石、0.5~10重量份的重钙料和0.5~8重量份的氧化铝;

所述组分B,按照重量份数计,包括10~60重量份的钠水玻璃、10~60重量份的钾水玻璃、30~90重量份的水、5~40重量份的硅溶胶、1~15重量份的磷酸铝、1~10重量份的偶联剂A、1~15重量份的成膜助剂、5~30重量份的膨润土,1-15重量份的有机硅改性丙烯酸乳液,1-8重量份的流平剂,1-8重量份的成膜剂;

所述气凝胶前驱体的制备方法为:

(1)制备硅源和溶剂的混合溶液

取摩数3.0-4.0的硅酸钠装入反应釜中,加入硅酸钠质量1-3倍的去离子水进行稀释,反应釜以80-200转/分钟的速度搅拌30分钟,经200目筛过滤,得到硅酸钠溶液;

(2)溶胶

取A酸,在A酸中加入A酸金属盐和稀土A酸盐,混合均匀后,以喷淋的方式加入至步骤(1)得到的硅酸钠溶液;喷淋的同时以1200-2000转/分的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌,控制硅酸钠溶液的pH值为1.5-3.0,得到溶胶;

(3)凝胶

取氢氧化钠或氨水,加入去离子水稀释至pH值为10-11.5,以喷淋的方式加入至反应釜中;喷淋的同时以1200-2000转/分的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌,当反应釜内物料的pH值为4.5-5.5时,终止喷淋,得到凝胶;

(4)老化

反应釜内以20-50转/分的速度继续搅拌3-10小时,对反应釜内的物料进行老化,控制反应釜内物料温度为35-50摄氏度;

(5)溶剂置换

在反应釜内进行持续搅拌60-180分钟,同时加入与步骤(4)反应釜内老化物料同体积的置换溶剂,以置换出剩余的水分;

(6)表面修饰

在反应釜内进行持续搅拌,同时继续加入与步骤(4)反应釜内老化物料同体积的偶联剂B;经过搅拌60-180分钟,得到包覆有置换溶剂和偶联剂B的气凝胶前驱体。

2.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述气凝胶前驱体的固含量为5~35%;所述硅溶胶的含水量≤70%,所述有机硅改性丙烯酸乳液的固含量≥

60%;所述组分A中,陶瓷纤维的长度小于2mm,直径小于20μm。

3.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述流平剂为聚醚硅氧烷流平剂;所述偶联剂A为KH560、KH550中的一种或两种;所述水性涂料包括组分A和组分B;组分A和组分B的重量份数比为0.5-1.5:1。

4.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述成膜助剂为乙二醇、丙二醇、十二碳醇酯或乙二醇丁醚醋酸酯;所述成膜剂选自醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯聚合乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液或聚苯乙烯改性乳液。

5.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述A酸金属盐和稀土A酸盐以氧化物计,两者的摩尔比是100:1-6;A酸金属盐的氧化物和硅酸钠中氧化硅的摩尔比2-5:100。

6.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述的置换溶剂为甲醇、丙酮、正己烷或庚烷的一种或多种的混合物;步骤(5)或步骤(6)中所述的搅拌是在反应釜中心提供快速的顺向搅拌,反应釜中心的外围提供折流板。

7.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述砂磨机的磨球为直径为0.8-2mm的锆球;所述过筛指的是过不锈钢筛,不锈钢筛的目数为100-300目。

8.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述捏合机的转速为50-200rpm,捏合时间为30-80min;

所述高速搅拌的速率为500-1200 rpm,高速搅拌的时间为30-60min;

所述混合浆液在砂磨机中的研磨速度为50-200rpm,研磨时间为20-80min。

9.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述A酸为硫酸、盐酸、草酸或硝酸,用去离子水调节至6-15mol/L。

10.根据权利要求1所述的超薄防火水性涂料的制备方法,其特征在于,所述A酸金属盐为A酸锆盐或A酸铝盐。