进展松香乳液在饰面防火涂料中的应用研究北京林业大学工学院金小娟等优势,选择合适的乳化剂制成松香乳液,然后与氯偏乳液和阻燃剂组合,配制成新型环保饰面防火涂料,降低了成本,并提高了产品性能。
着建筑科学技术的突飞猛进,高层建筑物和高档住宅越来越多,居室装修越来越时尚化和高档化。但是,大多数装修材料都是易燃的,存在严重的火灾危险,开发和研制无毒无污染的绿色环保安全产品已成为社会发展的必然趋势。由于一次性资源的不断枯竭,如何利用可再生资源生产这类产品将成为人们普遍关注的课题之一。
目前,市场上销售的饰面防火涂料主要以氯偏(乙烯-偏乙烯乳液)与丙烯酸复合乳液类为主。偏和丙烯酸乳液都是石油化工产品,并且丙烯酸乳液的耐篼温性较差,所以,利用可再生资源以及防火和理化性能较好的乳液生产这类防火涂料日益受到人们的普遍关注。
1松香乳液的制备工艺松香是由松脂加工而得的一种重要的化工原料。由于松香自身存在的一些问题:①松香在生产、储存及使用过程中极易结晶;②松香易氧化、不稳定,在生产、储存和使用过程中,颜色会加深;③松香本身是表面活性剂,亲油作用有余而亲水作用不足。因此,必须将松香制成乳液形式,才能与防火涂料中的乳液混合,配制成性能稳定的防20火涂料。
经实验检测,松香的HLB值在12左右,因此本课题选用EQ和乳白灵复合乳化剂对松香进行乳化。首先,称取定量的松香于三口瓶中,加热熔融,缓慢加人EQ并搅拌,转速为1500转/min,使松香充分分散;待温度上升至120T,逐渐加人乳白灵的水溶液,滴加过程中通过控制溶液的滴加速度,以控制乳液的温度保持在95*左右,待转速变慢时,溶液的加人速度可以加快,全部加完后,再继续搅拌30min;用冷水浴急速冷却制得乳白色松香乳液。其性能指标见表1.表1松香乳液的各项性能指标项目数项苜颜色乳白色固含量/%耐水性良好颗粒度矣2储存稳定性/月身9分散性良好耐碱性良好2饰面防火涂料配方及制备工艺2.1饰面防火涂料的配方原理松香乳液具有良好的增粘性和耐水性,弥补了氯偏乳液单独作基料时的不足,又增强了氯偏与丙进展烯酸乳液复合时的耐火和理化性能,同时降低了防火涂料的成本。本课题选择松香与氯偏两者混合的乳液作基料,以聚磷酸铵、氯化石蜡等含磷、氮、碳、氯的化合物作膨胀阻燃剂,以水作溶剂,经研磨配制而成防火涂料。其中乳液是主要成膜物质,在火焰或热辐射作用下,涂膜膨胀形成具有一定强度的炭质层以阻止火焰传播到可燃基材表面,从而起到防火的作用。涂料中同时添加乳液稳定剂及增塑剂,以提高其理化性能。溶剂采用方便易得的水,而不用植物油和有机溶剂,对人及动植物不造成毒害作用,属安全环保型的防火涂料。本课题的实验配方见表2.表2松香乳液型饰面防火涂料配方料重量/kg偏乳液松香乳液分散剂六偏磷酸钠乳液稳定剂OP-10钛白粉邻苯二甲酸二丁酯阻燃剂水合计2.2防火涂料的制备工艺按上述配方比例,先在涂料分散机中加人自来水,在高速搅拌下(转速为1500转/min),依次加入六偏磷酸钠、邻苯二甲酸二丁酯、OP-10,加完后搅拌约5min,然后加入钛白粉,揽拌约5min,降低转速至1000转/min,加人阻燃剂,搅拌约30min,制得防火白浆。
将防火白浆加人到调漆缸中,调整搅拌盘的转速为500转/min,而后加人预先按比例混合好的氯偏和松香乳液,搅拌约20min,即得饰面防火涂料。
3产品性能将本产品与市场上某合资公司的氯偏与丙烯酸乳液复合的饰面防火涂料(代号为FS)根据GB12441-1998“饰面型防火涂料通用技术条件”
进行对比检测,结果见表3.从表3可以看出,松香型饰面防火涂料缩短了干燥时间,提高了耐冲击性,增强了耐水性,更重要的是延长了耐火时间。
表3松香防火涂料和FS防火涂料的对比检测结果项目技术指标FS防火涂料松香防火涂料外观平整光滑干燥时间(23表干/h矣5实干/h矣24细度/gm矣90耐冲击性/(kgcm)会20耐水性24h不起泡,26h起泡120h无变化不掉粉,允许轻微失光和变色防火性能/min英20 4松香型饰面防火涂料的特点饰面防火涂料大量应用于室内装修,即有装饰、保护作用,又有防火功能,将进一步取代室内装饰漆,市场前景看好。20纪90年代末,国内外膨胀型防火涂料的年销售量达到500万加仑以上,我国的市场容量也达到约1万t/a的水平,并且正在迅速增长。
本课题研制的松香型饰面防火涂料的特点是:目前,丙烯酸乳液的市场售价约为1元/kg,而松香乳液约为5元/kg.在成本上该产品具有较大优势,社会效益和经济效益显著。
利用可再生资源,走低毒、环保的发展方向,提高了松香的利用价值。
松香乳液的利用增强了防火涂料的耐火性及耐水性等理化性能。
松香乳液应用到其它涂料还将是艰巨的任务,应向纳米化、粉末化方向发展。口
(完)
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