一种无机内墙防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涉及木器涂料领域，尤其涉及一种无机内墙防火涂料及其制备方法。
背景技术
现如今，人们对居住环境的要求越来越高，"绿色"、"环保"是人们高度重视生态环境保护后对涂料工业提出的新要求，也是涂料发展的新方向。同时《建筑内部装修设计防火规范》明文规定：工业及民用建筑应采用不燃材料和难燃性材料，避免采用燃烧时产生大量浓烟或有毒气体的材料。公共区域建筑物内的墙面、地面均应采用A级装修材料。而无机矿物内墙涂料以天然矿物为原料，完全符合《建筑内部装修设计防火规范》规定，具有良好的难燃或不燃性，可以有效防范火灾的发生和扩大，让建筑物更安全。
无机涂料，作为目前涂料领域的生态环保型涂料，经过百年发展，已成长为欧美发达国家涂料市场占主导地位的涂料。无机涂料以水为分散介质，从根本上解决了涂料工业中溶剂对环境的污染，但目前市面上的无机涂料存在稳定性、耐擦洗差，后增稠严重、VOC含量高等问题，甚至存在假冒伪劣产品，防火等级无法达到A级。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的不足，提供一种无机内墙防火涂料；通过特殊模数的硅溶胶和硅酸钾，配以低温成膜的乳液和季铵盐类的稳定剂，同时对填料的重金属含量进行管控，最终制得稳定性极好、热储存30天均无后增稠、 0VOC、耐擦洗超过15000次、A2级以上防火，且易施工的无机内墙防火涂料。
本发明的目的在于提供一种无机内墙防火涂料包括以下重量含量原料：
其中，所述改性硅酸钾由碳酸钾和二氧化硅通过高温熔融法合成，模数为 3.5-4.0；
其中，所述硅溶胶的模数大于50；
其中，所述纯丙乳液的最低成膜温度为5℃；
其中，所述填料为煅烧高岭土和1250目重钙粉的混合物，其钙、镁离子含量0.01％以下；
其中，所述稳定剂的主要成分为季铵盐。
优选地，所述无机内墙防火涂料包括以下重量含量原料：
进一步的，所述无机内墙防火涂料还包括以下重量含量原料：
优选地，所述无机内墙防火涂料还包括以下重量含量原料：
进一步的，所述改性硅酸钾选自澳润化工K99A、澳润化工K100、荷叶化工WJ-666中的一种。
进一步的，所述硅溶胶选自澳润化工S308、诺力昂CC301中的一种。
进一步的，所述纯丙乳液选自巴德富RS-837、罗斯夫ROSF-5588中的一种。
进一步的，所述煅烧高岭土选自金宇煅烧高岭土。
进一步的，所述重钙粉选自江西广源化工1250目重钙粉。
进一步的，所述硅灰石选自江西广源化工2000目硅灰石。
进一步的，所述稳定剂选自科莱恩SPS、澳润化工AR-CS1中的一种。
进一步的，所述金红石型钛白粉选自龙蟒佰利联的BLR-698或R-996。
进一步的，所述羟乙基纤维素的分子量为20000-40000，选自亚什兰 250HBR。
进一步的，所述润湿剂选自科莱恩的LCN407。
进一步的，所述分散剂的主要成份是疏水改性钠盐，选自巴斯夫CX4320、诺普科5040、陶氏快易中的一种。
进一步的，所述消泡剂选自巴斯夫A10。
本发明的另一目的在于提供一种无机内墙防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1.将羟乙基纤维素加入水中，分散，加入分散剂、润湿剂、稳定剂和部分消泡剂，搅拌，加入钛白粉、填料，高速分散，取样，刮板测细度；
步骤2.细度检测合格后，在步骤1的物料中加入纯丙乳液、1/3硅酸钾、1/3 硅溶胶溶液，调节pH，加入剩余的硅酸钾和硅溶胶溶液、剩余的消泡剂，搅拌，即可得到无机内墙防火涂料。
其中，所述改性硅酸钾由碳酸钾和二氧化硅通过高温熔融法合成，模数为 3.5-4.0；
其中，所述硅溶胶的模数大于50；
其中，所述纯丙乳液的最低成膜温度为5℃；
其中，所述填料为硅灰石、煅烧高岭土和1200-1300目重钙的混合物，其钙、镁离子含量0.01％以下；
其中，所述稳定剂的主要成分为季铵盐。
进一步的，步骤1中，所述细度为50um以下。
进一步的，步骤2中，调节pH至pH≥10.5。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明制备得到的无机内墙防火涂料采用了高模数的改性硅酸钾为原料，高模数的改性硅酸钾的活性羟基多，与基材发生键合的基团多，通过石化作用渗入水泥基材中的毛细孔，增强与水泥基材的附着力，可以和混凝土表面形成一层不溶性的钙硅酸盐无机坚硬涂膜，涂膜具有超强的耐洗刷性、透气性和耐水防霉性能，为墙面提供持久的保护作用。
(2)通过加入高模数硅溶胶进一步提高硅酸钾的模数，使硅酸钾的具有更高的反应活性，季铵盐的加入有利于高活性的硅酸钾的稳定性，防止硅酸钾发生缩聚反应而凝胶，同时用二氧化硅对硅酸钾进行改性，提高了改性硅酸钾的稳定性，配以低温成膜的乳液，对填料的重金属含量进行管控，最终制得稳定性极好、热储存30天均无后增稠、0VOC、耐擦洗超过15000次、A2级防火、无毒，且易施工的无机内墙防火涂料。
说明书附图
图1为实施例1制备得到的无机内墙防火涂料与乳胶漆的底材剖面图。
图2为实施例1制备得到的无机内墙防火涂料形成的涂膜与乳胶漆形成的涂膜的表面SEM。
图3为实施例1制备得到的无机内墙防火涂料进行SBI实验前后对比图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1-5：无机内墙防火涂料的制备。
(1)实施例1-5的无机内墙防火涂料的组成。
表1.实施例1-5的无机内墙防火涂料的重量份组成。
(2)实施例1-5无机内墙防火涂料的制备。
步骤1.将亚什兰250HBR加入至水中，将转速调至500rpm/min，分散5min，直到亚什兰250HBR完全溶胀，无明显颗粒。然后依次加入巴斯夫CX4320、科莱恩LCN407、科莱恩SPS和1/3巴斯夫搅拌5min，分散均匀即可。再将转速调至1200rpm/min，依次加入BLR-698、金宇煅烧高岭土江西广源化工2000目硅灰石和1250目重钙粉，加完后，将转速调至1500rpm/min，高速分散20min后，取样，刮板测细度，细度需小于等于50um。
步骤2.细度检测合格后，将转速调至500rpm/min，在步骤1的基础上先加入巴德富RS-837，然后加入1/3澳润化工K99A和1/3澳润化工S308溶液，待pH≥10.5后，加入剩余的2/3澳润化工K99A和2/3澳润化工S308溶液，最后加入剩余的2/3巴斯夫搅拌5min后，即可得到本发明无机内墙防火涂料。
性能测试。
将制得的无机内墙防火涂料涂覆成1-2mm的厚度并固化，得由实施例1-5 制备的涂膜，参照GB 9624-2012标准方法进行燃烧性能测试，测试结果见表2。
表2.实施例1-5制得的涂膜性能测试结果。
由表2可知，实施例1～5制备得到的无机内墙防火涂料制得的涂膜具有优异的耐擦洗效果、VOC低，热储存稳定性好、无后增稠、防火性能优异等优点，且实施例5制备得到的无机内墙防火涂料的综合效果最佳。
对比例1
将实施例3中的改性硅酸钾替换成模数为3的不经改性的硅酸钾，硅溶胶替换成模数为40的硅溶胶，纯丙乳液替换成成膜温度为10℃的纯丙乳液，填料替换成重质碳酸钙，其余制备步骤不变。
性能测试。
将对比例1制得的涂料涂覆成1-2mm的厚度并固化，参照GB 9624-2012 标准方法进行燃烧性能测试，测试结果见表3。
表3.实施例1-5制得的涂膜性能测试结果。
将本发明实施例1-5制备得到的无机内墙防火涂料与现有的乳胶漆进行对比，得到结果如表4所示。
表4.本发明制得的无机内墙防火涂料与现有乳胶漆性能对比。
表4和图1可以看到，通过对比本发明制备得到的无机内墙防火涂料与现有乳胶漆可以发现，现有乳胶漆可渗入底材内较浅，而本发明制备得到的无机内墙防火涂料可渗入底材内深达5cm以上，所得到的无机内墙防火涂料具有超耐擦洗、低VOC的性能。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
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