本发明涉及涂料，具体为一种内外墙用防火水性涂料及其制备方法。
背景技术：
1、随着有机合成材料的大量应用，其易燃的性能也日益突出。含卤素等难燃化的有机聚合物往往导致材料的物性变劣，使用寿命缩短、价格提高，采取在其表面涂覆防火涂料的办法来进行防火保护，不但能保持原来有机合成材料的优良性能，而且经济适用，防火涂料在有机合成材料上的应用也有广阔的前景。此外，普通钢材被加热至540℃左右即丧失了结构强度；混凝土结构在高温火焰作用下也容易开裂崩解。因此，对钢铁结构和混凝土结构进行防火保护，使它们在火灾发生时能延长发生变形破坏的时间，为灭火赢得时间，减少火灾损失，受到人们很大的重视，防火涂料在钢铁结构和水泥结构上的应用正在扩大。
2、水性涂料因其能很好的分散于水中，不再用含有苯、甲苯、二甲苯、酯类等的有机溶剂作为稀释剂的这一环保特性而深受欢迎，因此研发一种墙用的防火水性涂料很有必要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种一种内外墙用防火水性涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
3、(1)按质量比例称取正硅酸乙酯和乙醇于容器中，搅拌，加入去离子水溶解，水浴恒温，加入催化剂、有机硅烷偶联剂，持续搅拌混合均匀，冷凝回流，得到均匀的纳米二氧化硅溶胶；
4、(2)按照质量比例将丙烯酸预聚体、邻苯二甲酸二丁酯混合均匀，加入有机溶剂溶解，加入纳米氧化锌，继续搅拌，水浴恒温，缓慢滴加纳米二氧化硅溶胶，反应完全后升温，减压蒸馏，出去有机溶剂和水，得到二氧化硅溶胶改性丙烯酸树脂；
5、(3)将低分子量聚乳酸和马来酸酐在惰性气体氛围下范围反应，控制温度与反应时间，得到两端羧基封端的聚乳酸；
6、(4)将上一步所得两端羧基封端的聚乳酸用水和有机溶剂溶解，水浴恒温，搅拌加入卤代环氧化合物、碱性金属催化剂，反应完全，过滤、水相分离，再次加入碱性金属催化剂，充分反应后蒸馏，得聚乳酸基环氧树脂；
7、(5)在反应釜中依次加入聚乳酸基环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、二氧化硅溶胶改性丙烯酸树脂和改性阻燃剂，充分搅拌使其成分均匀，然后加入多磷酸铵和氰尿酸三聚氰胺盐，加热搅拌均匀，然后加入增强填料继续搅拌，得到组分a；
8、(6)在反应容器中依次加入氰尿酸三聚氰胺盐、滑石粉和水性改性胺固化剂，水浴恒温，搅拌均匀，加入增强纤维，反应完全后移入三辊机，研磨，细化颗粒得到组分b；
9、(7)将组分a和组分b按照一定的质量比例混合，制备得到内外墙用防火水性涂料。
10、进一步的，所述步骤(1)正硅酸乙酯、乙醇、催化剂、有机硅烷偶联剂质量比为10～12:20～25:0.1～0.2:0.5～1；所述步骤(1)催化剂为为盐酸，浓度为0.01m～0.1m；所述步骤(1)有机硅烷偶联剂为kh-570；所述步骤(1)水浴温度为70～80℃，冷凝回流3～5h。
11、进一步的，所述步骤(2)丙烯酸预聚体由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯的混合物加入偶氮二异丁腈为引发剂得到；所述步骤(2)丙烯酸预聚体、邻苯二甲酸二丁酯、氧化锌、二氧化硅溶胶质量比为30～50:20～40:3～5:10～20；所述步骤(2)水浴温度为80℃～100℃，缓慢滴加二氧化硅溶胶，反应18h～24h，后升温至100～120℃，保持2～4h。
12、进一步的，所述聚乳酸分子量为10000～100000；所述聚乳酸与马来酸酐摩尔比为1～3:2～4；所述步骤(3)反应温度为110～130℃，反应时间为3～5h。
13、进一步的，所述卤代环氧化合物为环氧氯丙烷，碱性金属催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾的混合物；所述羧基封端聚乳酸、碱金属催化剂、卤代环氧化合物的摩尔比为3～5:0.6～1.2:8～25；所述步骤(4)反应温度为30～80℃，时间为1～4h。
14、进一步的，所述步骤(5)中乳酸基环氧树脂20～25份；改性树脂10～20份；改性阻燃剂25～30份；多磷酸铵25～30份；氰尿酸三聚氰胺盐5～8份；增强填料3～8份；增强纤维2～3份；所述改性阻燃剂由聚乙二醇醚与季戊四醇磷酸酯混合制得，其中聚乙二醇醚与季戊四醇磷酸酯的质量比为1～3:4～8；所述步骤(5)增强填料为玄武岩，玄武岩的粒径为300～500目；所述步骤(5)增强纤维为含锆陶瓷纤维、碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、硼纤维中的一种或几种。
15、进一步的，所述步骤(6)中，水性改性胺固化剂40～60份；滑石粉10～15份；氰尿酸三聚氰胺盐15～25份；增强纤维5～10份。
16、进一步的，所述a组分与b组分的质量配比为4～6:1。
17、进一步的，一种内外墙用防火水性涂料，其特征在于，所述涂料由所述的方法制备得到。
18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的一种内外墙用防火水性涂料，其中使用聚乳酸基环氧树脂作为防火水性涂料的合成材料，聚乳酸基环氧树脂材料，生物可降解性优越，符合可持续性发展的环保理念，与水性胺固化剂固化后形成交联状的网络结构可以作为防火涂料中主要的成炭剂，无需添加额外的多羟基碳氢化合物作为成炭剂，避免了传统防火涂料在恶劣环境中因成炭剂吸潮迁移析出而导致的防火性能衰减和防腐性能下降的问题；聚乳酸基环氧树脂在与水性胺固化剂固化后形成的漆膜具有优异的附着力、内聚强度、耐久性和耐腐蚀性，可以满足室内外的环境需求。
19、本发明使用丙烯酸改性环氧树脂和二氧化硅溶胶改性丙烯酸树脂混合物作为改性树脂，改性树脂中的丙烯酸改性环氧树脂可以增加环氧树脂与二氧化硅溶胶改性丙烯酸树脂的相容性，使成膜物具备高度的均一性；有机硅烷偶联剂与二氧化硅共聚生成有机硅，二氧化硅溶胶表面羟基与有机硅分子链上的羟基发生缩合交联反应，起到有机相-无机相的桥接作用，这种桥接作用使得二氧化硅溶胶能够均匀分散在丙烯酸树脂中，提高了漆膜的耐蚀性和耐久性；其次，丙烯酸改性环氧树脂和二氧化硅溶胶改性丙烯酸树脂中的丙烯酸基团与聚乳酸基环氧树脂之间会形成两种互穿网络结构，两者相互穿插和缠结，降低了环氧树脂与胺固化剂固化时产生的应力，增加了整体树脂的韧性，大幅提高了涂层高膜厚化的抗开裂能力和耐冲击性，此外，改性树脂中丙烯酸基团的c-c键能以及酯基的键能比环氧基团中苯环结构的键能要低得多，遇火时可以提前软化断裂，能够提高漆膜的前期膨胀度，使漆膜提前形成隔热炭层，再引入纳米氧化锌粒子改善膨胀炭层的结构，使发泡孔隙变得细小均匀致密，延长耐火时间，提升涂料的防火性能。
20、本发明通过a组分和b组分分开制备再混合的方式制备涂料，便于涂料提前发生化学反应，便于涂料的储存，且可以控制混合的质量比例来达到最佳的性能要求。
1.一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)正硅酸乙酯、乙醇、催化剂、有机硅烷偶联剂质量比为10～12:20～25:0.1～0.2:0.5～1；所述步骤(1)催化剂为盐酸，浓度为0.01m～0.1m；所述步骤(1)有机硅烷偶联剂为kh-570；所述步骤(1)水浴温度为70～80℃，冷凝回流3～5h。
3.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)丙烯酸预聚体由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯的混合物加入偶氮二异丁腈为引发剂得到；所述步骤(2)丙烯酸预聚体、邻苯二甲酸二丁酯、氧化锌、二氧化硅溶胶质量比为30～50:20～40:3～5:10～20；所述步骤(2)水浴温度为80℃～100℃，缓慢滴加二氧化硅溶胶，反应18h～24h，后升温至100～120℃，保持2～4h。
4.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸分子量为10000～100000；所述聚乳酸与马来酸酐摩尔比为1～3:2～4；所述步骤(3)反应温度为110～130℃，反应时间为3～5h。
5.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述卤代环氧化合物为环氧氯丙烷，碱性金属催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾的混合物；所述羧基封端聚乳酸、碱金属催化剂、卤代环氧化合物的摩尔比为3～5:0.6～1.2:8～25；所述步骤(4)反应温度为30～80℃，时间为1～4h。
6.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中乳酸基环氧树脂20～25份；改性树脂10～20份；改性阻燃剂25～30份；多磷酸铵25～30份；氰尿酸三聚氰胺盐5～8份；增强填料3～8份；增强纤维2～3份；所述改性阻燃剂由聚乙二醇醚与季戊四醇磷酸酯混合制得，其中聚乙二醇醚与季戊四醇磷酸酯的质量比为1～3:4～8；所述步骤(5)增强填料为玄武岩，玄武岩的粒径为300～500目；所述步骤(5)增强纤维为含锆陶瓷纤维、碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、硼纤维中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，水性改性胺固化剂40～60份；滑石粉10～15份；氰尿酸三聚氰胺盐15～25份；增强纤维5～10份。
8.根据权利要求1所述的一种内外墙用防火水水性涂料的制备方法，其特征在于，所述a组分与b组分的质量配比为4～6:1。
9.一种内外墙用防火水性涂料，其特征在于，所述涂料由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到。
