專利名稱：一種鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂及防火涂料的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工領域，涉及合成樹脂，具體涉及一種鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂及防火涂料。
背景技術：
防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。鋼結構在我國建筑業的應用具有非常廣闊的前景，根據國內外有關資料報道及有關機構的試驗和統計數字表明，鋼結構建筑的耐火性能較磚石結構和鋼筋混凝土結構差。鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低，在5000°C左右，其強度下降到40% 50%，鋼材的力學性能，諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，很快失去支撐能力，導致建筑物垮塌。因此，對鋼結構進行保護勢在必行。由于鋼結構大部分都是在室外，涂刷防火涂料時還受到氣候條件的影響，在防火涂料中很多功能性填料都是親水性物質，在連續雨天氣候下，涂刷的防火涂料極易吸水引起鼓包，開裂，脫落等現象，所以防火涂料除了有很好的防火性能以外防水性能在實際施工中也非常重要。很多的防火涂料生產廠家在生產防火涂料時主要注重了防火性能而忽視了涂料的耐水性能在有些雨季較多的地區施工過程中，耐水性能太差，很多涂刷完成的防火涂料在雨水沖刷下很快就引起鼓包，脫落， 導致工程返工很多很多。
發明內容
本發明的目的在于提供一種鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂。針對現有防火涂料大都存在耐水性能差的問題，有必要在保證涂料防火性能的同時提高涂料的耐水性能，而防火涂料耐水性主要從兩方面來加以提高。一方面提高功能性填料的耐水性能，另一方面提高涂料用合成樹脂的性能從而來提高涂料的耐水性能，來滿足市場的實際需要，本發明主要從合成樹脂方面著手來提高涂料的耐水性能。本發明的另一目在于提供一種防火涂料。本發明的目的可以通過以下技術方案實現—種鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，按重量份計包括以下組分墊底料A組分25(Γ550份、混合單體B組分293 619份、補加組分42 86份和兌稀組分8(Tl20份；其中，所述的墊底料A組分包含以下組分二甲苯20(Γ400份和樹脂中間體Μ_5050 150份；所述的混合單體B組分包含以下組分甲基丙烯酸甲酯13(Γ230份、甲基丙烯酸丁酯30 80份、丙烯酸丁酯50 110份、苯乙烯60 130份、丙烯酸異辛酯20 60份和TBPB引發劑3、份；所述的補加組分包含以下組分ΤΒΡΒ 2 6份和二甲苯40 80份；所述的兌稀組分為二甲苯。
優選的，上述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂各組分的含量為墊底料A組分330 370份、混合單體B組分374 538份、補加組分53 75份和兌稀組分90 110份；其中，所述的墊底料A組分包含以下組分二甲苯25(Γ350份和樹脂中間體Μ_5080 120份；所述的混合單體B組分包含以下組分甲基丙烯酸甲酯16(Γ200份、甲基丙烯酸丁酯40 70份、丙烯酸丁酯60 100份、苯乙烯80 110份、丙烯酸異辛酯30 50份和TBPB引發劑4、份；所述的補加組分包含以下組分ΤΒΡΒ 3 5份和二甲苯50 70份。上述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，按重量份計所述的樹脂中間體Μ-50包含以下組分丙烯酸30 50份、環氧樹脂609 800^1100份、催化劑O. Γ 份、二甲苯60(Γ800份和正丁醇23(Γ370份。優選的，所述的樹脂中間體Μ-50中各組分的含量為丙烯酸35 45份、環氧樹脂609 900^1020份、催化劑O. Γθ. 8份、二甲苯650 750份和正丁醇26(Γ340份。樹脂中間體Μ-50是環氧改性丙烯酸樹脂中間產品。所述的催化劑優選為N，N —二甲基乙醇胺、N，N —二甲基甲酰胺或三乙胺中的任意一種。上述樹脂中間體Μ-50的制備方法為按比例將丙烯酸、環氧樹脂609和催化劑投入反應釜，升溫至10(Tl40°C，開動攪拌，在14(Tl60°C反應2 4小時，緩慢升溫至17(Tl90°C，連續酯化反應至樹脂酸值彡4 mgKOH，然后降溫至150°C以下，按比例加入二甲苯和正丁醇兌稀，攪拌均勻，過濾，放料，備用。上述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂的制備方法為
(I)制備混合單體B組分按比例將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯和TBPB引發劑混合均勻；(2)按比例將墊底料A組分投入反應釜，反應釜升溫至135±2°C，滴加混合單體B組分，3小時內均勻滴加完畢后，保溫2 4小時，滴加1/2量的補加組分，保溫O. 5 2小時，滴加剩余量的補加組分，保溫2 4小時，加入兌稀組分，攪拌均勻，降溫至80°C以下，過濾，包裝。一種防火涂料，按重量百分含量計包含以下組分上述的用環氧改性丙烯酸樹脂20% 40%、582-2氨基樹脂2% 8%、氯化石蠟-70 1% 6%、APP (多聚磷酸銨)10% 26%、三聚氰胺2% 10%、季戊四醇10 20%、鈦白粉2% 8%、硅灰粉2% 8%、硼酸辛1% 5%、200#溶劑2% 10%和醋酸丁酯1% 8%。優選的，各組分的含量為上述的用環氧改性丙烯酸樹脂259Γ35%、582-2氨基樹脂3% 7%、氯化石蠟-70 2% 5%、ΑΡΡ (多聚磷酸銨)13% 23%、三聚氰胺3% 9%、季戊四醇12 18%、鈦白粉3% 7%、硅灰粉3% 7%、硼酸辛1% 4%、200#溶劑4% 9%和醋酸丁酯2% 7%。氯化石蠟-70作為阻燃劑使用。APP (多聚磷酸銨)，一般選用高分子的APPJOK性好。本發明技術方案中所涉及的原料除特別說明外，均可通過市場購買獲得。本發明的有益效果本發明通過提高涂料用合成樹脂的性能來提高涂料的耐水性能，來滿足市場的實際需要，本發明提供的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂應用在防火涂料中在保持涂料其他性能的前提下，可顯著提高涂料的耐水性能。
具體實施例方式實施例1制備樹脂中間體M-50按重量份計，樹脂中間體M-50中各組分重量份為
丙烯酸40份
環氧樹脂609: 960份催化劑0.4份
二甲苯700份
正丁醇300份
總量 2000.4份制備方法為按比例將丙烯酸、環氧樹脂609和催化劑(N，N—二甲基乙醇胺)投入反應釜，升溫至130°C，開動攪拌，在150°C反應3小時，緩慢升溫至180°C，連續酯化反應至樹脂酸值彡4 mgKOH，然后降溫至150°C以下，按比例加入二甲苯和正丁醇兌稀，攪拌均勻，過濾，放料，備用。實施例2制備樹脂中間體M-50按重量份計，樹脂中間體M-50中各組分重量份為
丙烯酸35份
環氧樹脂609: 900份催化劑(X3份
二甲苯650份
正丁醇260份
總量 1845.3份催化劑為N，N—二甲基甲酰胺，制備方法同實施例1。實施例3制備樹脂中間體M- 50按重量份計,樹脂中間體M-50中各組分重量份為丙烯酸45份
環氧樹脂609: 1020份催化劑0.6份
二甲苯750份
正丁醇340份
總量 2155.6份催化劑為三乙胺，制備方法同實施例1。實施例4制備鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂按重量份計，各組分的含量為墊底料A組分400份、混合單體B組分456份、補力口組分64份和兌稀組分100份；墊底料A組分中各組分重量份為二甲苯300
實施例1制備的樹脂中間體M-50 100混合單體B組分中各組分重量份為
甲基丙稀酸甲醋180甲基丙烯酸丁酯55
丙烯酸丁酯 80 苯乙烯95
丙烯酸異辛酯 40 TBPB引發劑 6補加組分中各組分重量份為TBPB 引發劑 4二甲苯60兌稀組分二甲苯100總量1020鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂的制備方法為(I)制備混合單體B組分按比例將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯和TBPB引發劑混合均勻；(2)按比例將墊底料A組分投入反應釜，反應釜升溫至135±2°C，滴加混合單體B組分，3小時內均勻滴加完畢后，保溫3小時，滴加1/2量的補加組分，保溫I小時，滴加剩余量的補加組分，保溫3小時，加入兌稀組分，攪拌均勻，降溫至80°C以下，過濾，包裝。實施例5制備鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂
按重量份計，各組分的含量為墊底料A組分330份、混合單體B組分374份、補力口組分53份和兌稀組分90份；墊底料A組分中各組分重量份為二甲苯250實施例1制備的樹脂中間體M-50 : 80混合單體B組分中各組分重量份為
甲基丙烯酸甲酯160甲基丙烯酸丁酯40丙烯酸丁酯 60苯乙烯80
丙烯酸異辛酯 30
TBPB引發劑 4補加組分中各組分重量份為TBPB 引發劑3二甲苯50兌稀組分二甲苯90總量847鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂的制備方法同實施例4。實施例6制備鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂按重量份計，各組分的含量為墊底料A組分470份、混合單體B組分538份、補力口組分75份和兌稀組分110份；墊底料A組分中各組分重量份為二甲苯350`
實施例1制備的樹脂中間體M-50 : 120混合單體B組分中各組分重量份為
甲基丙烯酸甲酯200甲基丙烯酸丁酯70丙烯酸丁酯 100苯乙烯110
丙烯酸異辛酯 50 TBPB引發劑 8
補加組分中各組分重量份為TBPB 引發劑5二甲苯70兌稀組分二甲苯110總量847鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂的制備方法同實施例4。實施例7制備防火涂料防火涂料中各組分的重量百分含量為實施例4制備的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂(固含量50%) 30%,582-2氨基樹脂5%、氯化石蠟-70 3. 5%、APP (多聚磷酸銨)18%、三聚氰胺6%、季戊四醇15%、鈦白粉5%、硅灰粉4. 5%、硼酸辛2. 5%,200#溶劑6. 5%和醋酸丁酯4%。按比例將實施例4制備的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂、582-2氨基樹月旨、氯化石蠟_70、APP (多 聚磷酸銨)、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、硅灰粉、硼酸辛、200#溶劑和醋酸丁酯混合均勻制得防火涂料。實施例8制備防火涂料實施例4制備的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂(固含量50%) 25%、582-2氨基樹脂4%、氯化石蠟-70 4%、APP (多聚磷酸銨)15%、三聚氰胺8%、季戊四醇16%、鈦白粉6%、硅灰粉6%、硼酸辛3%、200#溶劑8%和醋酸丁酯5%。按比例將實施例4制備的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂、582-2氨基樹月旨、氯化石蠟_70、APP (多聚磷酸銨)、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、硅灰粉、硼酸辛、200#溶劑和醋酸丁酯混合均勻制得防火涂料。實施例9制備防火涂料實施例4制備的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂(固含量50%) 35%、582-2氨基樹脂6%、氯化石蠟-70 3%、APP (多聚磷酸銨)20%、三聚氰胺4%、季戊四醇14%、鈦白粉4%、硅灰粉3%、硼酸辛2%、200#溶劑5%和醋酸丁酯4%。按比例將實施例4制備的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂、582-2氨基樹月旨、氯化石蠟_70、APP (多聚磷酸銨)、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、硅灰粉、硼酸辛、200#溶劑和醋酸丁酯混合均勻制得防火涂料。比較例I防火涂料中各組分的重量百分含量為固含量50%的丙烯酸樹脂(市售，HBP2050,無錫市虎皇漆業有限公司)30%,582-2氨基樹脂5%、氯化石蠟-70 3. 5%、APP (多聚磷酸銨)18%、三聚氰胺6%、季戊四醇15%、鈦白粉5%、硅灰粉4. 5%、硼酸辛2. 5%,200#溶劑6. 5%和醋酸丁酯4%。按比例將丙烯酸樹脂、582-2氨基樹脂、氯化石蠟_70、APP (多聚磷酸銨)、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、硅灰粉、硼酸辛、200#溶劑和醋酸丁酯混合均勻制得防火涂料。實施例7、和比較例I制備的防火涂料性能檢測結果見表1.表I實施例7、和比較例I制備的防火涂料性能檢測結果
權利要求
1.一種鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于按重量份計包括以下組分墊底料A組分250 550份、混合單體B組分293 619份、補加組分42 86份和兌稀組分80 120份； 其中，所述的墊底料A組分包含以下組分二甲苯20(Γ400份和樹脂中間體Μ-5050 150份； 所述的混合單體B組分包含以下組分甲基丙烯酸甲酯13CT230份、甲基丙烯酸丁酯30 80份、丙烯酸丁酯50 110份、苯乙烯60 130份、丙烯酸異辛酯20 60份和TBPB引發劑39份； 所述的補加組分包含以下組分=TBPB 2飛份和二甲苯4(Γ80份； 所述的兌稀組分為二甲苯。
2.根據權利要求1所述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于各組分的含量為墊底料A組分330 370份、混合單體B組分374 538份、補加組分53 75份和兌稀組分90 110份； 其中，所述的墊底料A組分包含以下組分二甲苯25(Γ350份和樹脂中間體Μ-5080 120份； 所述的混合單體B組分包含以下組分甲基丙烯酸甲酯16CT200份、甲基丙烯酸丁酯40 70份、丙烯酸丁酯60 100份、苯乙烯80 110份、丙烯酸異辛酯30 50份和TBPB引發劑48份； 所述的補加組分包含以下組分=TBPB 3飛份和二甲苯5(Γ70份。
3.根據權利要求1或2所述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于按重量份計所述的樹脂中間體Μ-50包含以下組分丙烯酸3(Γ50份、環氧樹脂609800^1100份、催化劑O. Γ1份、二甲苯600 800份和正丁醇230 370份。
4.根據權利要求3所述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于所述的樹脂中間體Μ-50中各組分的含量為丙烯酸35 45份、環氧樹脂609 900 1020份、催化劑O.Γ0. 8份、二甲苯650 750份和正丁醇260 340份。
5.根據權利要求3所述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于所述的催化劑為N，N —二甲基乙醇胺、N，N —二甲基甲酰胺或三乙胺中的任意一種。
6.根據權利要求3所述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于所述樹脂中間體Μ-50的制備方法為按比例將丙烯酸、環氧樹脂609和催化劑投入反應釜，升溫至10(Tl40°C，開動攪拌，在14(Tl60°C反應2 4小時，緩慢升溫至17(Tl90°C，連續酯化反應至樹脂酸值彡4 mgKOH，然后降溫至150°C以下，按比例加入二甲苯和正丁醇兌稀，攪拌均勻，過濾，放料，備用。
7.根據權利要求1所述的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂，其特征在于所述的用環氧改性丙烯酸樹脂的制備方法為 (1)制備混合單體B組分按比例將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯和TBPB引發劑混合均勻； (2)按比例將墊底料A組分投入反應釜，反應釜升溫至135±2°C，滴加混合單體B組分，3小時內均勻滴加完畢后，保溫2 4小時，滴加1/2量的補加組分，保溫O. 5^2小時，滴加剩余量的補加組分，保溫2 4小時，加入兌稀組分，攪拌均勻，降溫至80°C以下，過濾，包裝。
8.一種防火涂料，其特征在于按重量百分含量計包含以下組分權利要求1所述的丙烯酸樹脂20% 40%、582-2氨基樹脂2% 8%、氯化石蠟-70 1% 6%、APP 10% 26%、三聚氰胺2% 10%、季戊四醇10 20%、鈦白粉2% 8%、硅灰粉2% 8%、硼酸辛1% 5%、200#溶劑2% 10%和醋酸丁酯1% 8%。
9.根據權利要求8所述的防火涂料，其特征在于各組分的含量為權利要求1所述的丙烯酸樹脂25% 35%、582-2氨基樹脂3% 7%、氯化石蠟-70 2% 5%、APP 13% 23%、三聚氰胺3% 9%、季戊四醇12 18%、鈦白粉3% 7%、硅灰粉3% 7%、硼酸辛1% 4%、200#溶劑4% 9%和醋酸丁酯2°/Γ7%。
全文摘要
本發明公開一種鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂及防火涂料，按重量份計包括以下組分墊底料A組分250~550份、混合單體B組分293~619份、補加組分42~86份和兌稀組分80~120份；防火涂料按重量百分含量計包含以下組分上述的丙烯酸樹脂20%~40%、582-2氨基樹脂 2%~8%、氯化石蠟-701%~6%、APP(多聚磷酸銨)10%~26%、三聚氰胺2%~10%、季戊四醇10~20%、鈦白粉2%~8%、硅灰粉2%~8%、硼酸辛1%~5%、200#溶劑2%~10%和醋酸丁酯1%~8%。本發明提供的鋼結構防火涂料用環氧改性丙烯酸樹脂應用在防火涂料中在保持涂料其他性能的前提下，可顯著提高涂料的耐水性能。
文檔編號C09D5/18GK103030751SQ20121050686
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者翟維忠, 胡勝初, 費明 申請人:無錫市虎皇漆業有限公司