本發(fā)明屬于防火阻燃涂料，具體涉及一種用于高鐵、動(dòng)車以及地鐵減振器上防火阻燃涂料及制備方法。

背景技術(shù)：

1、減振器廣泛應(yīng)用于高鐵、動(dòng)車以及地鐵行業(yè)，主要是為加速車架與車身震動(dòng)的衰減，以及改善高鐵、動(dòng)車、地鐵的平順性，因此對(duì)高鐵、動(dòng)車、地鐵而言有著至關(guān)重要的作用。由于減振器表面絕大部分是由天然橡膠制成，天然橡膠是易燃的，現(xiàn)有技術(shù)中在減振器防火阻燃涂料技術(shù)方面完全是一片空白，難以達(dá)到歐洲防火阻燃標(biāo)準(zhǔn)en45545-2的要求。本公司在先專利cn115521699a得到的水性彈性防火涂料，雖然煙密度也達(dá)到了煙密度三級(jí)hl3，但煙密度不穩(wěn)定，受原料組成變化大，熱穩(wěn)定性差，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，不良率高，難以滿足用戶要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種用于高鐵、動(dòng)車以及地鐵減振器上防火阻燃涂料及制備方法，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，涂料的延伸率高于350％，耐低溫-40℃以下的低溫，防火阻燃等級(jí)達(dá)到歐盟en45545?hl3的要求。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明第一個(gè)目的在于提供一種用于高鐵、動(dòng)車以及地鐵減振器上防火阻燃涂料，其特征在于，包括a、b兩種組分，a組分包括以下重量份原料：

4、

5、

6、b組分為交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑與羧基反應(yīng)的平均官能度為2～2.5；

7、所述a組分與b組分質(zhì)量比例為19～20：1～2。

8、進(jìn)一步的，所述交聯(lián)劑為聚碳化二亞胺交聯(lián)劑，所述聚碳化二亞胺交聯(lián)劑與羧基反應(yīng)的平均官能度為2.2。選用的交聯(lián)劑與羧基反應(yīng)的官能度低，若官能度高，則交聯(lián)密度大，會(huì)大大降低涂層的延伸率，易發(fā)生斷裂。

9、進(jìn)一步的，一種用于高鐵、動(dòng)車以及地鐵減振器上防火阻燃涂料，其特征在于，包括a、b兩種組分，a組分包括以下重量份原料：

10、

11、

12、b組分為交聯(lián)劑，所述交聯(lián)劑與羧基反應(yīng)的平均官能度為2～5；

13、所述a組分與b組分質(zhì)量比例為19～20：1～2。

14、進(jìn)一步的，所述高彈性乳液的延伸率為1100～1300％。

15、進(jìn)一步的，所述高彈性乳液選用聚氨酯乳液。

16、進(jìn)一步的，所述帶大空間位阻基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑為帶大空間位阻基團(tuán)的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑。

17、進(jìn)一步的，所述脫水劑選用高聚合度的聚磷酸銨，所述聚磷酸銨的聚合度大于1000。

18、進(jìn)一步的，所述成碳劑選用微粉季戊四醇。

19、進(jìn)一步的，所述發(fā)泡劑選用聚合度在1.5～3的三聚氰胺。

20、進(jìn)一步的，所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉。

21、進(jìn)一步的，所述消煙劑選用氧化鋅粉末。

22、進(jìn)一步的，所述耐磨劑選用高分子量硅氧烷有機(jī)硅。所述硅氧烷有機(jī)硅的分子量大于60萬(wàn)。

23、進(jìn)一步的，所述高分子量硅氧烷有機(jī)硅選用dc51。

24、進(jìn)一步的，所述水性有機(jī)氟齊聚物的分子量為4000～20000。

25、進(jìn)一步的，所述分散劑選用含羧酸的聚合物液體。

26、進(jìn)一步的，所述潤(rùn)濕劑的溶解度參數(shù)為3～5。

27、進(jìn)一步的，所述潤(rùn)濕劑選用炔二醇。

28、進(jìn)一步的，所述增稠劑選用聚氨酯締合型增稠劑。

29、進(jìn)一步的，所述消泡劑選用有機(jī)硅。所述有機(jī)硅選用dc-65。

30、進(jìn)一步的，所述炭黑漿為水性炭黑漿。

31、進(jìn)一步的，所述乳化膨脹劑包括如下重量份原料：

32、

33、

34、進(jìn)一步的，所述潤(rùn)濕劑的溶解度參數(shù)為3～5，所述消泡劑選用有機(jī)硅，所述增稠劑選用聚氨酯締合型增稠劑。

35、進(jìn)一步的，所述乳化膨脹劑中選用的潤(rùn)濕劑、消泡劑、增稠劑與a組分中的潤(rùn)濕劑、消泡劑、增稠劑一致。

36、進(jìn)一步的，所述乳化膨脹劑在配制a組分前進(jìn)行乳化處理。膨脹型石墨粉潤(rùn)濕困難，而且粒徑大，乳液對(duì)其粘接差，容易脫落，從而影響涂層強(qiáng)度，對(duì)膨脹型石墨在a組分制備前進(jìn)行乳化預(yù)處理從而改善其潤(rùn)濕性，調(diào)節(jié)涂層的強(qiáng)度。

37、進(jìn)一步的，所述乳化膨脹劑選用膨脹率120％以上的乳化處理后的膨脹型石墨。

38、本發(fā)明第二個(gè)目的在于提供一種用于高鐵、動(dòng)車以及地鐵減振器上防火阻燃涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

39、1)乳化膨脹劑的制備

40、將去離子水加熱至60℃，并在攪拌下加入低溶解度參數(shù)的潤(rùn)濕劑、消泡劑、膨脹劑，加速攪拌20～30min后降速攪拌，并加入增稠劑，直至攪拌均勻；

41、2)a組分的制備

42、將稱量好的去離子水、分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、工業(yè)酒精、耐磨劑混合、攪拌，混合均勻后加入發(fā)泡劑，然后在攪拌下加入脫水劑、成碳劑、鈦白粉和消煙劑，待粉體完全溶解后提高攪拌速度高速攪拌25～35min；然后降速后在攪拌下加入增稠劑、步驟1)得到的乳化膨脹劑、炭黑漿、水性有機(jī)氟齊聚物、超低tg帶羧基的丙烯酸乳液、高彈性乳液，繼續(xù)攪拌20～30min得到a組分；

43、3)將步驟2)得到的a組分、稱量交聯(lián)劑得到的b組分分別保存?zhèn)溆霉餐瑯?gòu)成防火阻燃涂料。

44、進(jìn)一步的，涂料制備時(shí)攪拌速度為600～1200r/min。

45、進(jìn)一步的，步驟1)中使用的潤(rùn)濕劑、消泡劑、增稠劑與步驟2)a組分中的潤(rùn)濕劑、消泡劑、增稠劑相同。

46、a組分與b組分分別進(jìn)行儲(chǔ)存，在使用前將a組分與b組分按照質(zhì)量比19～20：1～2進(jìn)行混合，攪拌均勻后使用。本發(fā)明防火阻燃涂料在使用時(shí)需在95℃下烘烤1.5h。

47、a組分與b組分混合后，在烘烤條件下a組分中的中和劑揮發(fā)，由超低tg帶羧基的丙烯酸乳液所帶羧基顯現(xiàn)出來，b組分中的交聯(lián)劑與a組分中的羧基及帶大空間位阻基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生反應(yīng)，聚碳化二亞胺交聯(lián)劑是一種含有多個(gè)碳氮雙鍵的化合物，它可以與羧基反應(yīng)，形成酰亞胺鍵。在反應(yīng)中，聚碳化二亞胺交聯(lián)劑的碳-氮雙鍵與羧基發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成中間體，然后中間體再發(fā)生內(nèi)部縮合反應(yīng)，形成酰亞胺鍵，正是這種鍵形成非常強(qiáng)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。同時(shí)b組分中的交聯(lián)劑與帶大空間位阻基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)消耗掉剩余的親水性羧基，使涂料中超低tg帶羧基的丙烯酸乳液中的羧基及游離的親水性羧基全部消耗掉，可以大大提高涂層的強(qiáng)度、韌性和耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

49、本發(fā)明通過對(duì)涂料a、b組分的組成研究，使a、b兩組分混合后反應(yīng)產(chǎn)生優(yōu)異的防火阻燃及高的延伸率和消煙性，涂層厚度在300um時(shí)延伸率達(dá)到350％以上，最高達(dá)到500％；涂層厚度達(dá)到300um以上時(shí)，煙密度達(dá)到三級(jí)hl3，熱擴(kuò)散速率達(dá)到三級(jí)hl3；耐-40℃以下低溫。

50、本發(fā)明將自帶超大空間位阻的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑與超低tg羧基丙烯酸乳液進(jìn)行組合，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑作為交聯(lián)劑和粘結(jié)促進(jìn)劑，其自帶超大空間位阻基團(tuán)的存在大大降低了環(huán)氧基與羧基在常溫下的反應(yīng)速度，熱穩(wěn)定性好，在50℃環(huán)境中放置20天左右，涂料性能基本無(wú)變化。另外，自帶超大空間位阻的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑與超低tg羧基丙烯酸乳液進(jìn)行組合，提高了涂料的耐溶劑型、耐沖擊性、耐劃傷性；外觀、耐候、耐久性表現(xiàn)突出；濕態(tài)和干態(tài)下材料附著力好；老化后光澤保留率高。

51、本發(fā)明將催化脫水劑、發(fā)泡劑、成碳劑、膨脹劑四種材料進(jìn)行組合為膨脹體系，以氧化鋅為消煙劑，再加分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、消泡劑提高涂料貯存穩(wěn)定性和施工性，以超高分子量有機(jī)硅為耐磨劑提高涂層的耐磨性；以分子量4000到20000的水性有機(jī)氟齊聚物在大分子量的乳液之間起到滑動(dòng)作用，極大提高了涂層耐疲勞性能，經(jīng)客戶實(shí)際產(chǎn)品檢測(cè)，耐疲勞除了通過樣板一萬(wàn)次以上的疲勞加速試驗(yàn)外，在9噸重壓下通過60萬(wàn)次產(chǎn)品疲勞試驗(yàn)，涂層表面無(wú)異常。本發(fā)明避免了現(xiàn)有技術(shù)中多數(shù)油性防火涂料在制備中需要加入大量的有機(jī)溶劑，在制備、施工時(shí)容易造成環(huán)境污染，影響施工者身體健康，無(wú)毒無(wú)污染、環(huán)境友好、儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。

52、與專利cn115521699a相比，本發(fā)明通過加入自帶超大空間位阻的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑，并對(duì)自帶超大空間位阻的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑與超低tg羧基丙烯酸乳液等原料的配比，自帶超大空間位阻的環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑同時(shí)作為交聯(lián)劑和粘結(jié)促進(jìn)劑，與乳化預(yù)處理后的膨脹劑，極大的增強(qiáng)了涂層的強(qiáng)度及涂層的附著力，同時(shí)使得涂層耐疲勞性增強(qiáng)，煙密度、熱擴(kuò)散速率迅速降低，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定。

53、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。