一種基于鉬廢料的防火填料及防火涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于建材領(lǐng)域，涉及防火涂料，具體涉及一種基于鉬廢料的防火填料及防 火涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，火災(zāi)的防控也面臨巨大的挑戰(zhàn)，防火的重要性 不言而喻，防火涂料作為最有效的防火材料，可以對火勢進(jìn)行有效的阻燃，防止進(jìn)一步蔓 延，可以有效的減少火災(zāi)對人民生命和財(cái)產(chǎn)造成的威脅。
[0003] 鉬是生產(chǎn)合金鋼、不銹鋼和合金鑄鐵的重要合金化元素，在各個(gè)高科技領(lǐng)域都有 豐富應(yīng)用。隨著鉬資源應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，對鉬及其化合物的需求量也在不斷提高，鉬粉 生產(chǎn)廠家生產(chǎn)過程中從地上清掃的落地料;車間打掃衛(wèi)生水池、洗澡堂沉淀池、氫回收噴淋 系統(tǒng)的沉淀池等撈出的廢料也大量增加，一方面給環(huán)境污染帶來壓力，另一方面廢料中含 有大量的可利用資源，所以，鉬廢料的回收利用已經(jīng)迫在眉睫。若采用化學(xué)方法回收，在經(jīng) 濟(jì)成本上又得不償失，且收效不大，易造成二次污染;若采用焙燒法則會(huì)對空氣產(chǎn)生極大污 染。所以，如何有效對鉬廢料進(jìn)行二次利用，已經(jīng)是鉬粉制造行業(yè)所面臨的一個(gè)重要難題。
[0004] 就目前情況而言，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通常不同時(shí)具備防火和防腐兩項(xiàng)性能，而對同 一鋼結(jié)構(gòu)，往往既要有防腐涂料的保護(hù)，又要有防火涂料的保護(hù)，造成了人力、物力和財(cái)力 的浪費(fèi)，如果開發(fā)一種防火涂料，同時(shí)具備上述功能，將是今后發(fā)展方向之一。同濟(jì)大學(xué)顧 國強(qiáng)等采用高氯化聚乙烯和有機(jī)硅，丙烯酸酯樹脂為基料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了防腐和防火功能，但 是含鹵系和磷系的阻燃劑，因其在燃燒過程中產(chǎn)生有毒、腐蝕性、遮蔽性等有害氣體引起廣 泛的關(guān)注。目前，多數(shù)膨脹型防火涂料阻燃劑采用的的C-N-P或CN-P-CL體系，用到大量的三 聚氰胺、聚磷酸銨、硼酸銨、氯化石蠟等化學(xué)物質(zhì)，在受熱后分解出有毒有害氣體，如NH 3、 HCL、N0x、C0等，這些氣體均可產(chǎn)生室息作用。關(guān)迎東等人研究了抑煙填料硼酸鋅(zB)、阻燃 抑煙劑(LEE)的加入明顯降低了材料燃燒時(shí)的煙毒釋放，相比于沒有加入阻燃抑煙劑ZB的 涂覆術(shù)板，加入不同含量阻燃抑煙劑ZB的涂覆木板試樣的生煙速率、生煙總量及C0生成速 率明顯下降，并且其峰值均有較大程度的下降，其中，生煙速率由〇.〇22m 2/s降至0.013m2/s， 下降41 % ;生煙總量由1.57m2/m2降至0.66m2/m2，下降58 % ; C0生成速率由0.0053g/s降至 0.0036g/s，下降32.1 % ;但是煙氣中的毒氣含量依然會(huì)危害人的生命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┮环N基于鉬廢料的防火填料及防火涂 料，通過回收鉬廢料來制備防火涂料，在保證防火性能的同時(shí)解決鉬廢料的回收再利用問 題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本申請采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種防火涂料，包括成膜劑、成炭劑、催化脫水劑和發(fā)泡劑，還包括基于鉬廢料的 防火填料；
[0008] 所述的基于鉬廢料的防火填料以鉬廢料為主料，以氯鉑酸、六水氯化鈧、無水異丁 醇、二乙醇胺為輔料形成溶膠，通過蒸發(fā)凝聚后得到前驅(qū)體凝膠，將前驅(qū)體凝膠通過高溫烘 干，研磨后制得。
[0009] 本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征：
[0010] 具體的，所述的基于鉬廢料的防火填料的具體制備過程為:將鉬廢料、氯鉑酸和六 水氯化鈧加入無水異丁醇中，加熱至60°C~70°C，然后加入二乙醇胺和水，通過氨水調(diào)節(jié)pH 值在7.5~8范圍內(nèi)，攪拌形成溶膠，蒸發(fā)凝聚后得到穩(wěn)定、均勻、透明的前驅(qū)體凝膠，將前驅(qū) 體凝膠在300~400°C下烘干，球磨后得到基于鉬廢料的防火填料。
[0011]優(yōu)選的，所述的鉬廢料、氯鉑酸、六水氯化鈧、無水異丁醇和二乙醇胺之間的質(zhì)量 比為（20~40): (2~10): (10~20): (30~50): (10~20)。
[0012] 具體的，以重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：成膜劑20%~60%，成炭劑0%~20%， 催化脫水劑3%~10%，發(fā)泡劑0%~20%，基于鉬廢料的防火填料2%~30%，原料的重量 百分?jǐn)?shù)之和為100%。
[0013] 所述的成膜劑為硅酸鹽、硅溶膠、磷酸鹽、酚醛樹脂、鹵化的醇酸樹脂、聚酯、鹵代 烯烴樹脂、氨基樹脂、焦油系樹脂、呋喃樹脂、雜環(huán)樹脂、橡膠或乳膠。
[0014] 所述的成炭劑為聚磷酸銨、淀粉、季戊四醇、二聚季戊四醇、三聚季戊四醇或一縮 二季戊四醇。
[0015] 所述的催化脫水劑為磷酸氫二胺、磷酸二氫銨、聚磷酸銨或高分子量多聚磷酸銨。
[0016] 所述的發(fā)泡劑為尿素、三聚氰胺、鹵化石蠟或磷酸銨鹽中的。
[0017] 本申請還提供一種基于鉬廢料的防火填料的制備方法，該方法的具體制備過程 為：
[0018] 所述的基于鉬廢料的防火填料的具體制備過程為:將鉬廢料、氯鉑酸和六水氯化 鈧加入無水異丁醇中，加熱至60°C~70°C，然后加入二乙醇胺和水，通過氨水調(diào)節(jié)pH值在 7.5~8范圍內(nèi)，攪拌形成溶膠，蒸發(fā)凝聚后得到穩(wěn)定、均勻、透明的前驅(qū)體凝膠，將前驅(qū)體凝 膠在300~400°C下烘干，球磨后得到基于鉬廢料的防火填料。
[0019] 優(yōu)選的，所述的鉬廢料、氯鉑酸、六水氯化鈧、無水異丁醇和二乙醇胺之間的質(zhì)量 比為（20~40): (2~10): (10~20): (30~50): (10~20)。
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益的技術(shù)效果是：
[0021] (I)本發(fā)明針對防火涂料防火和耐腐蝕雙重作用的缺陷和防火過程中受熱分解出 的有毒有害氣體，提出了一種耐火、耐腐蝕并能夠有效解決受熱過程中有害氣體的排放問 題的防火涂料。針對鉬粉生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過程中從地上清掃的落地料;車間打掃衛(wèi)生水池、洗 澡堂沉淀池、氫回收噴淋系統(tǒng)的沉淀池等撈出的廢料中所含元素的特點(diǎn)，本發(fā)明可降低環(huán) 境污染，而且可以實(shí)現(xiàn)廢鉬料的二次循環(huán)利用。
[0022] ( Π )本發(fā)明的防火涂料粉末顆粒尺寸小，附著性能好，通過耐火測試可知耐火性 能優(yōu)異。
[0023] (ΙΠ )通過添加鉬廢料制備的M〇-Pt-Sc203填料，具有優(yōu)異的阻燃和耐腐蝕性能，受 熱膨脹過程中由于基于鉬廢料的防火填料M〇-Pt-Sc2〇3的作用可以有效增加炭化層的致密 度，從而進(jìn)一步提尚防火材料的耐火性能。
[0024] (IV)膨脹型防火涂料阻燃劑采用的的C-N-P或CN-P-C1體系，用到大量的三聚氰 胺、聚磷酸銨、硼酸銨、氯化石蠟等化學(xué)物質(zhì)，在受熱后分解出有毒有害氣體，如NH3、HC1、 NOx、CO等，這些氣體均可產(chǎn)生室息作用。通過添加 M〇-Pt-Sc2〇3的催化作用，可以受熱分解的 過程中可以發(fā)生如下反應(yīng):4NH 3+502+2⑶=2N2+6H20+2C02有效減少了有害氣體的排放?；?于鉬廢料的防火填料M〇-Pt-Sc 2〇3是良好的滅火催化劑，能夠在消耗氧氣的同時(shí)生成N2和 C02氣體，可以有效滅火。
【附圖說明】
[0025]圖1為基于鉬廢料的防火填料的SEM照片。
[0026]圖2為對比例中所得未添加 M〇-Pt-Sc203填料的防火涂料。
[0027]圖3為實(shí)施例1中所得添加 M〇-Pt-Sc203填料的防火涂料。
[0028]圖4為對比例未添加 M〇-Pt-Sc203填料木板上耐火測試后防火涂料表面。
[0029]圖5為實(shí)施例1添加 M〇-Pt-Sc203填料木板上耐火測試后防火涂料表面。
[0030] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 遵從上述技術(shù)方案，以下給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，需要說明的是本發(fā)明并不局 限于以