丙烯酸防水涂料的阻燃配方

丙烯酸防水涂料的阻燃配方

以下是关于丙烯酸防水涂料中阻燃剂及配方的详细说明，内容基于行业常见技术和配方设计原则：

一、阻燃剂的选择与作用
丙烯酸防水涂料本身以丙烯酸乳液为基料，阻燃性能较弱。需通过添加阻燃剂提升其耐火等级（如达到UL94 V-0或GB 8624 B1级）。常用阻燃剂类型及特点：

1. 无机阻燃剂
氢氧化铝（ATH）
添加量：15-30%
作用：吸热分解（分解温度180-200℃），释放水蒸气稀释氧气，降低燃烧性。
缺点：高添加量可能影响涂层力学性能。

氢氧化镁（MH）
添加量：20-40%
作用：类似ATH，但分解温度更高（约300℃），适合高温加工场景。

硼酸锌
添加量：5-10%
作用：协同阻燃，促进成炭，抑制烟雾。

2. 磷系阻燃剂
聚磷酸铵（APP）
添加量：10-20%
作用：膨胀型阻燃体系核心，高温下生成磷酸促进炭层形成，隔绝氧气。

磷酸酯类（如TCPP）
添加量：5-10%
作用：气相阻燃，干扰自由基链式反应。

3. 氮系阻燃剂
三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）
添加量：5-15%
作用：吸热分解释放惰性气体，与磷系协效。

4. 纳米阻燃材料
纳米黏土、碳纳米管
添加量：1-5%
作用：物理屏障效应，提高炭层致密性。

二、典型阻燃丙烯酸防水涂料配方示例
以下为实验室级基础配方（质量百分比）：

三、制备工艺
1. 预混合
将水、分散剂、消泡剂、部分乳液混合，低速搅拌（300-500 rpm）。
2. 研磨分散
加入阻燃剂（APP、ATH）、填料，高速分散（1500-2000 rpm，30-60分钟）至细度≤50μm。
3. 调漆
加入剩余乳液、成膜助剂、增稠剂，低速搅拌调整粘度（通常2000-4000 mPa·s）。
4. 过滤包装
过100目筛网，检测pH值（通常8-9），灌装。

四、关键性能优化点
1. 阻燃效率
采用“APP+ATH+硼酸锌”三元协同体系（比例2:2:1），极限氧指数（LOI）可达30%以上。
2. 力学性能平衡
添加5%硅烷偶联剂（如KH-550）改善阻燃剂与基体界面结合，拉伸强度≥1.5 MPa。
3. 耐水性
选用疏水改性丙烯酸乳液（如苯丙乳液），吸水率＜5%。

五、测试标准参考
阻燃性：GB/T 2408（垂直燃烧）、GB/T 8626（烟密度）
环保性：GB 18582（VOC≤50g/L）
耐久性：QUV老化1000小时，涂层无粉化开裂。

六、注意事项
1. 阻燃剂需表面改性处理（如硅烷包覆），防止与乳液相容性差导致分层。
2. 含磷/氮阻燃剂可能影响涂膜耐水性，需通过交联剂（如氮丙啶）补偿。
3. 配方需通过正交试验优化，避免过量阻燃剂导致粘度剧增或成膜缺陷。

如需具体工业化生产配方或特殊场景（如隧道防火涂料），需进一步调整阻燃体系比例及复配方案。