本發明專利技術提供一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，其包括甲組份：改性環氧樹脂、著色顏料、阻燃填料、助劑、隔熱填料；乙組分：液體無溶劑環氧固化劑。用該隔熱涂料得到的涂層在滿足烴類火災中防火保護性能的同時，制備的涂料涂層具有良好的施工性、裝飾效果、涂層配套性、耐化學品性、耐磨性、附著力、抗沖擊性能和防腐性能，同時這種涂料的涂層兼具良好的保溫隔熱性能，能夠為多種儲罐及設施、設備提供隔熱保護。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，這種涂料的涂膜具有較低的導熱率，良好的隔熱效果、耐油品性能、防腐性能和防火保護性能，能夠長期耐受原油、航空煤油、潤滑油、汽油等多種油品而不被破壞，能和其他環氧防腐涂料及聚氨酯面漆配套，涂層在沒有發生火災時作為隔熱防腐涂層使用。在火災發生后，受熱能快速膨脹形成導熱率很低的碳化層，阻隔火焰高溫，延長被保護基材的耐火極限。這種涂料可用于石化廠、化工廠、煉油廠等的儲罐、管道、鋼結構的隔熱保溫及防火保護。
技術介紹
防火涂料在化工、石化、煉油等行業被廣泛應用，保護設施、設備在火災中的安全， 降低火災損失，目前采用的防火涂料有非膨脹型和膨脹型兩類，非膨脹型防火涂料涂層很厚，施工復雜，施工受環境影響較大，存在附著力不良，裝飾效果差等缺陷；膨脹型防火涂料施工方便，裝飾效果較好，但傳統的丙烯酸類膨脹型防火涂料不耐油品及化學介質腐蝕，在腐蝕大氣環境下存在防火性能失效及使用壽命短，在烴類火災中防火性能差等缺陷；膨脹型環氧防火涂料因具有良好的耐化學品性能、機械性能、防腐性能、烴類火災中防火性能等特點，目前被越來越多的石油和化工企業應用。然而對一些要求隔熱保護的儲罐，如烯烴、 炔烴、汽油、甲醇等儲罐，這些傳統的膨脹型防火涂料不能起到良好的隔熱作用，在日光照射、炎熱氣候條件下，涂層不能將大氣中的熱量阻隔，造成儲罐中存貯介質溫度升高，增加了安全隱患及物料損耗，為降低儲罐中介質的溫度需要對這些儲罐進行隔熱保護措施或降溫處理，通過制作外保溫層、涂刷額外的隔熱涂層或噴淋水等方法降低儲罐內介質溫度，這些方法均造成了企業投資運營成本的增加和資源浪費。關于環氧膨脹型防火涂料的文獻和專利較多，如已公開專利CN101191033A《防火用的膨脹性多組分環氧樹脂涂料及其用途》、已公開專利CN1876740A《無溶劑環氧膨脹型防火涂料及其制備方法》等均屬于環氧膨脹型防火涂料，但這些專利技術中的涂層導熱率高，在自然環境下對儲罐等設施均沒有保溫隔熱功能。將環氧膨脹型防火涂料制備成低導熱率的隔熱保溫材料是該
的一個難題·，涂料中引入一些隔熱材料后對涂層的物理機械性能、耐火極限等會帶來極大的負面影響。
技術實現思路
本專利技術的目的是制備一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，涂層在滿足烴類火災中防火保護性能的同時，制備的涂料涂層具有良好的施工性、裝飾效果、涂層配套性、耐化學品性、耐磨性、附著力、抗沖擊性能和防腐性能，同時這種涂料的涂層兼具良好的保溫隔熱性能，能夠為多種儲罐及設施、設備提供隔熱保護，該涂料是一種高固體分涂料，符合環保法規的發展趨勢。本專利技術的上述目的是通過下述技術方案實現的甲組分為改性環氧樹脂、著色顏料、阻燃填料、助劑混合后用研磨設備研磨制成色漿，并在該色漿中加入隔熱填料，攪拌均勻后得到的組分。乙組分為液體無溶劑環氧固化劑。甲組分中基于甲組份的總重量計改性環氧樹脂含量為10 50wt%，著色顏料5 30wt %，阻燃填料0 60wt %，助劑I 5wt %，隔熱填料l 10wt %。配漆使用時固化劑的加入量為甲組分重量的10 30%。本專利技術中的改性環氧樹脂包括至少一種環氧樹脂和至少一種環氧活性稀釋劑以及至少一種丙烯酸樹脂，其制備過程包括以下步驟(I)將包括環氧樹脂、環氧活性稀釋劑和丙烯酸樹脂的組份混拼；(2)將混拼后的產物經歷減壓脫除溶劑的步驟。環氧活性稀釋劑選自丁基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油酯、甲苯基縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、 聚乙二醇二縮水甘油醚、異辛基縮水甘油醚、叔丁苯基縮水甘油醚中的一種或幾種的組合。 環氧樹脂為選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂如E-20、E-51、E-44、 F-51中的一種或幾種的組合。丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸、甲基丙烯甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥丙酯、叔碳酸乙烯酯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種通過自由基聚合而成的熱塑性溶劑型丙烯酸樹脂。在制備改性環氧樹脂組份時，優選將丙烯酸樹脂配成固含量為60wt%的溶液使用，溶劑優選為醋酸丁酯。改性環氧樹脂中基于改性環氧樹脂的總重量計包括環氧樹脂4(Γ80%，環氧活性稀釋劑5 30%，丙烯酸樹脂占5 30%，溶劑1% 5%。本專利技術中改性環氧樹脂的固含量為95 99%，此處所說的固含量是指除溶劑以外的其它成分的總質量占所有成分的總重量的百分比。改性環氧樹脂的環氧值介于O. 2(Γ0. 50之間。實踐證明，環氧值為O. 2(Γ0. 50之間的改性環氧樹脂同環氧固化劑固化成膜，能形成物理機械性能和耐化學品性能良好的涂層。本專利技術中制備改性環氧樹脂時采用了環氧樹脂和環氧活性稀釋劑，其中環氧活性稀釋劑粘度較低，目的是提高環氧樹脂同丙烯酸樹脂的混溶性和降低樹脂粘度，環氧樹脂提高改性環氧樹脂的環氧值。本專利技術中制備改性環氧樹脂時加入了丙烯酸樹脂，目的是提高防火涂料涂層在發泡成炭時的碳化層高度和炭化層的致密性，增強環氧防火涂料的防火性能。本專利技術中改性環氧樹脂至少由以下方法制備而成首先通過溶劑法制備溶劑型熱塑性丙烯酸樹脂，合格后將環氧活性稀釋劑加入反應釜中，升溫至120°C 125°C，在減壓條件下脫除丙烯酸樹脂溶液中的溶劑(醋酸丁酯)，至固含量不小于95%，再加入環氧樹脂混合均勻。本專利技術的改性環氧樹脂制備工藝中，環氧活性稀釋劑和環氧樹脂的投料質量比介于O.廣0.5之間。實踐證明，改性環氧樹脂中，環氧活性稀釋劑用量增加，改性環氧樹脂粘度降低，適合制備高固體分膨脹型環氧防火涂料，但理化性能下降本專利技術的改性環氧 樹脂制備工藝中，丙烯酸樹脂(按固體組份計算)同環氧樹脂和環氧活性稀釋劑的總重量的重量比介于O. f O. 5之間。實踐證明，引入丙烯酸樹脂后明顯提高了涂膜的防火性能，但用量過多時涂料儲存穩定性、涂層耐火焰吹蝕性能和防腐性能受到到影響。本專利技術中的阻燃填料由多聚磷酸銨、季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、三聚氰胺、三氧化二銻、氫氧化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂、磷酸酯中的一種或幾種組成。作用是使涂層膨脹發泡成炭和阻燃。本專利技術中的隔熱填料由硅酸鋁纖維、玻璃纖維、碳纖維、海泡石絨、真空陶瓷微珠、 空心玻璃微珠、閉孔珍珠巖中的一種或幾種組成，作用是降低涂層的導熱率，提高涂層的保溫隔熱效果。本專利技術的高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料制備工藝中，隔熱填料占涂層干膜量的f 10%。實踐證明，引入隔熱填料后明顯提高了涂膜的隔熱性能，但對涂料施工性能、防火性能和物理機械性能影響明顯。附圖說明附圖為本專利技術改性環氧樹脂制備和涂料甲組分制備工藝流程圖。具體實施方式在反應瓶中加入溶劑，升溫至85°C ;通過滴液漏斗滴加丙烯酸單體和引發劑的混合物2. 5^3h滴完，保溫2h ;補加引發劑，保溫Ih后補加另一份引發劑；升溫至95°C保溫2 小時，降溫出料備用。在反應瓶中加入制備好的溶劑型丙烯酸樹脂，及一種環氧活性稀釋劑，升溫至 12(T125°C減壓脫除混合物中的溶劑(醋酸丁酯)，至混合物的固含量>95%，合格后加入一種環氧樹脂物攪拌30min混合均勻,備用。取上述改性環氧樹脂，加入著色顏料、防火填料、 助劑研磨制備色漿，細度研磨至80微米以下后加入隔熱填料，攪拌均勻，得到高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料甲組分，甲組分與無溶劑本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，由甲組份和乙組份組成，其特征在于：甲組分包括改性環氧樹脂含量為10~50wt%，著色顏料5~30wt?%，阻燃填料0~60wt?%，助劑1~5wt?%，隔熱填料1~10wt?%，以上重量百分數基于甲組份的總重量計；乙組份為液體無溶劑環氧固化劑；所述的改性環氧樹脂包括至少一種環氧樹脂和至少一種環氧活性稀釋劑以及至少一種丙烯酸樹脂。
【技術特征摘要】
1.一種高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，由甲組份和乙組份組成，其特征在于甲組分包括改性環氧樹脂含量為l(T50wt%，著色顏料5 30wt %，阻燃填料(T60wt %，助劑r5wt %，隔熱填料f IOwt %，以上重量百分數基于甲組份的總重量計；乙組份為液體無溶劑環氧固化劑；所述的改性環氧樹脂包括至少一種環氧樹脂和至少一種環氧活性稀釋劑以及至少一種丙烯酸樹脂。2.如權利要求1所述的高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，其特征在于所述的環氧活性稀釋劑選自丁基縮水甘油醚、叔碳酸縮水甘油酯、甲苯基縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、異辛基縮水甘油醚、叔丁苯基縮水甘油醚中的一種或幾種的組合；所述的環氧樹脂選自雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂中的一種或幾種的組合；所述的丙烯酸樹脂是由選自甲基丙烯酸、甲基丙烯甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羥丙酯、叔碳酸乙烯酯、醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸乙酯和丙烯酸異辛酯的單體通過自由基聚合而成的熱塑性溶劑型丙烯酸樹脂。3.如權利要求1所述的高固體分環氧膨脹型防火隔熱涂料，其特征在于所述的改性環氧樹脂包括環氧樹脂40 80%，環氧活性稀釋劑5 30%，丙烯酸樹脂占5 30%，溶劑1% 5%，以改性環氧樹脂的總重量計。4.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王立，范永寧，王進忠，李斌，張劍飛，
申請(專利權)人：中昊北方涂料工業研究設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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