一种水性膨胀型环氧防火防腐涂料

技术领域

本发明总体上涉及一种水性膨胀型环氧防火防腐涂料，具体来说，涉及一种可有利地应用于诸如电动汽车的电池包、钢结构建筑物或构筑物场景的水性膨胀型环氧防火防腐涂料。

背景技术

新能源电动汽车代替传统燃油车已是现在汽车工业发展的大趋势。新能源电动汽车通常使用铝合金作为电池包的壳体。由于铝合金的耐热性能较差，通常需要在铝合金电池包的表面涂覆防火隔热材料来提高其耐火和安全性能。

钢结构因具有强度高、韧性好和施工快等优点使其越来越多地被用于建筑工程和多类工业设施中。然而，钢结构的导热系数很大，一旦出现火灾，其温度在短时间内会迅速上升，而钢结构的机械强度会随温度的升高而逐渐降低，特别是在温度达到500℃以上时，钢结构就会因机械强度急剧下降而失去支撑力，最终导致建筑物倒塌。强化钢结构的防火保护进而提升其耐火性能，不仅为救援赢得时间，也会在最大程度上降低因火灾造成的各项损失。另外，因钢结构长时间裸露在空气中，易受到空气中酸、碱、盐等化学粒子的侵蚀，进而造成钢结构严重腐蚀，而防火防腐涂料因可以涂敷在不同形式的钢结构上，且不受空间和造型的限制，是一种理想的钢结构用防火防腐材料。

防火涂料是一种特殊功能涂料，其涂覆于基材表面，可预防火灾的发生，延缓基材着火时间及火势蔓延，或增大绝热性以推迟基材结构破坏时间，同时具有防腐、防锈等保护功能和装饰功能。防火涂料根据涂覆材料的不同主要可分为钢结构防火涂料和饰面型防火涂料。国家标准GB14907-2018《钢结构防火涂料》和GB12441-2018《饰面型防火涂料》规定了各种类型的防火涂料应当满足的技术要求和检测各种性能的试验方法。

水性膨胀型环氧防火涂料是以水为分散介质，以环氧树脂为成膜物质，以阻燃防火体系材料为膨胀阻燃材料，并添加各种功能助剂或填料而具备防火功能的涂料。在高温作用下，成膜物质和阻燃防火体系材料经过熔融、分解、成酸、催化交联、酯化、成炭及产生气体等一系列复杂过程，最终形成比原涂料厚度厚十几至几十倍的多孔膨胀泡沫炭层。该泡沫炭层可以起到良好的阻氧、隔热及降低热传导的作用，进而起到防火功能。另外，环氧树脂成膜后因为其优异的封闭性和耐化学腐蚀性，可以极大提高基材的防腐功能。

公开号为CN104130671A的中国发明专利公开一种用于钢结构的水性超薄膨胀型防火涂料，其组成为：改性水性环氧乳液10～35份、固化剂：1～8份、苯丙乳液或硅丙乳液5～15份、聚磷酸铵10～20份、三聚氰胺6～12份、季戊四醇8～16份、阻燃剂5～15份、颜填料5～15份、助剂2～8份、水15～35份；其中，所述改性水性环氧乳液为双酚A型环氧树脂乳液，固含量为40wt%～55wt%，环氧当量为1500～2000；所述固化剂为酰胺化多胺、聚酰胺、多胺-环氧加成物中的任一种；所述颜、填料为钛白粉、沉淀硫酸钡、高岭土、硅灰石粉、滑石粉、硅藻土、海泡石、玻化微珠、膨胀蛭石中的任三种或四种以上的混合；所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌、硼酸锌、三氧化二锑、磷酸三丁酯、磷酸铵、氯化石蜡、四溴双酚A、十溴二苯醚中的任意两种或三种以上的混合。该防火涂料具有原材料成本较低、制备工艺简单、环保等特点。

公开号为CN101712840A的中国发明专利公开一种超薄水性环氧树脂膨胀型防火涂料，其包括A组分和B组分；其中A组分包括水、固化剂、聚磷酸铵、分散剂、消泡剂，B组分包括水性环氧乳液、增稠剂、消泡剂。所述水性环氧乳液为阴离子型乳液，其固含量质量百分比在45～55％之间，环氧当量在400～1100之间，pH值为6～8。所述固化剂是水性改性胺固化剂，其黏度在500～8000mPa.s之间，pH值为7～9，活泼氢当量为300～600。该防火涂料具有制备工艺简单、环保、性能优异的优点，可用于建筑物、舰船、贮油罐等大型钢结构内部的火安全防护。

公开号为CN113444425A的中国发明专利公开一种水性环氧防火涂料及其制备方法和应用。所述水性环氧防火涂料是由A组分和B组分组成，所述的A组分包括水性环氧乳液、乙烯基-环氧乳液、成碳催化剂、成碳剂、发泡剂和阻燃剂，所述的B组分包括固化剂和耐火纤维。所述水性环氧乳液为环氧树脂水分散体、聚酯改性环氧乳液、聚醚改性环氧乳液、脂肪族环氧乳液、脂环族环氧乳液、多官能度环氧乳液、超支化环氧乳液、改性环氧乳液A、改性环氧乳液B中的至少一种。所述乙烯基-环氧乳液是由环氧树脂、乙烯基单体、乳化剂、催化剂A及去离子水制备得到。按重量份数计，水性环氧乳液100重量份，乙烯基-环氧乳液0～100重量份。该水性环氧防火涂料兼顾无溶剂环氧防火涂料、高固含环氧防火涂料的优异封闭性，带来优异的防腐性、耐UV辐照性、耐水性、耐有机溶剂，可用于恶劣的户外环境。

公开号为CN104130671A和CN101712840A中的防火涂料采用单一环氧乳液作为成膜物质，未能兼顾涂料柔韧性（在理化性能上体现为粘结强度）和硬度（在理化性能上体现为耐冲击性）的问题。公开号为CN113444425A的防火涂料采用单一水性环氧乳液或者采用水性环氧乳液与自制乙烯基环氧乳液作为成膜物质，仍未能兼顾涂料柔韧性和硬度的问题。另外，在配方选择、理化性能和耐火性能等方面，现有技术仍需要改进和提高。

发明内容

本发明提供一种具有新配方的水性膨胀型环氧防火防腐涂料，该水性膨胀型环氧防火防腐涂料能够兼顾涂料柔韧性和硬度的问题，具有优异的理化性能和耐火性能。

根据本发明的一个方面，该水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，其中所述A组分包含15～25%的高环氧当量的水性环氧乳液，10～20%的低环氧当量的水性环氧乳液，0.1～1％的消泡剂，0.5～2％的粘度调节剂，和5～30%的耐火填料；所述高环氧当量的水性环氧乳液是指环氧当量为555～1200的非离子型乳液，所述低环氧当量的水性环氧乳液是指环氧当量为180～410的非离子型乳液；其中所述B组分包含15～30％的水，5～20％的固化剂，15～30%的阻燃发泡体系，0.2～2％的分散剂，3～5%的纳米填料，和0.5～1.5％的增强纤维。

根据本发明另一个方面，所述高环氧当量的水性环氧乳液包含购自上海绿嘉水性涂料有限公司的GEM02型水性环氧树脂乳液（环氧当量850～1000），购自广州环氧材料科技有限公司的K-030型水性环氧树脂乳液（环氧当量1150）和和K-021型水性环氧树脂乳液（环氧当量1100～1200）、购自聚涂科技(东莞)有限公司的JT-WBE530型水性环氧树脂乳液（环氧当量930～1130）、购自广州格凌新材料股份有限公司的GL-1900型水性环氧树脂乳液（环氧当量555～625）等中的至少一种。

优选地，所述高环氧当量的水性环氧乳液是指环氧当量为850～1200的非离子型乳液，其包含购自上海绿嘉水性涂料有限公司的GEM02型水性环氧树脂乳液（环氧当量850～1000），购自广州环氧材料科技有限公司的K-030型水性环氧树脂乳液（环氧当量1150）和和K-021型水性环氧树脂乳液（环氧当量1100～1200）、购自聚涂科技(东莞)有限公司的JT-WBE530型水性环氧树脂乳液（环氧当量930-1130）等中的至少一种。

根据本发明另一个方面，所述低环氧当量的水性环氧乳液包含购自上海锝晟新型材料有限公司的DS-5100型水性环氧树脂乳液（环氧当量410）、购自佛山市隽途新材料有限公司的JT-851型水性环氧树脂乳液（环氧当量360±50）、购自东莞广通化工制品有限公司的BH-644型水性环氧树脂乳液（环氧当量220～280）、BH-653型水性环氧树脂乳液（环氧当量180～230）和BH-655型水性环氧树脂乳液（环氧当量180～240）中的至少一种。

优选地，所述低环氧当量的水性环氧乳液是指环氧当量为180～280的非离子型乳液。可选择地，所述低环氧当量的水性环氧乳液包含购自东莞广通化工制品有限公司的BH-644型水性环氧树脂乳液（环氧当量220-280）、BH-653型水性环氧树脂乳液（环氧当量180-230）和BH-655型水性环氧树脂乳液（环氧当量180-240）中的至少一种。

根据本发明的水性膨胀型环氧防火防腐涂料采用环氧树脂作为成膜物质，因为其成膜后优异的封闭性和耐化学腐蚀性，可以极大提高涂料的防腐功能。同时，根据本发明的防火防腐涂料采用高低两种不同环氧当量的水性环氧乳液的组合作为成膜材料，可以使涂料中环氧树脂的分子量分布更宽，高分子量可以使环氧树脂的分子链更为柔顺，进而提高涂料的柔性和韧性，低分子量可以增加环氧树脂分子链的交联点，进而提供涂料的硬度。根据本发明的防火防腐涂料不仅解决能够单一环氧乳液作为成膜物质不能兼顾涂料柔韧性和硬度的问题，还可以也解决环氧乳液和其它乳液复配导致的环氧封闭性效果降低，耐腐蚀性差的问题。

根据本发明另一个方面，所述消泡剂包括但不限于聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中的至少一种。利用消泡剂可以抑制涂料搅拌过程中产生气泡和消泡，从而避免涂料成膜时出现的缩孔缺陷。可选择地，所述消泡剂为海明斯公司的德谦DF6800型消泡剂或VP-6510型消泡剂，德国迪高公司的TEGO-8030型消泡剂或TEGO-810型消泡剂等。

根据本发明另一个方面，所述粘度调节剂包括但不限于凹凸棒粘土、有机膨润土、羧甲基纤维素钠、可膨胀石墨、硅藻土等中的至少一种。

根据本发明另一个方面，所述耐火填料包括二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、氧化铝、氢氧化铝、无水硼酸锌等中的至少两种。优选地，所述耐火填料外观为白色粉末，粒径在0.1～10μm。

根据本发明另一个方面，所述耐火填料包括至少二氧化钛。二氧化钛具有优异的不透明性、白度和光亮度，被广泛作为一种白色颜料。在防火涂料中，二氧化钛除了作为白色颜料起到遮盖作用外，还可以和阻燃发泡体系中的磷酸盐在高温下发生反应，生成类陶瓷状的焦磷酸钛保护层，起到保护和支撑炭层的作用。

根据本发明另一个方面，所述耐火填料至少包括氧化铝和无水硼酸锌，其中所述氧化铝和所述无水硼酸锌的质量比为1：1～5.7：1。本发明人发现，当使用适当比例的氧化铝和无水硼酸锌作为耐火填料时，涂料的耐燃时间会有明显提高。优选地，所述氧化铝和所述无水硼酸锌的质量比为3：1～4：1。

根据本发明另一个方面，所述固化剂优选为聚酰胺、聚醚胺、多元胺改性固化剂等中的至少一种。优选地，所述固化剂为非离子型的水溶性改性环氧多胺加成物，其黏度3000～20000mPa.s，活泼氢当量为100～400。优选地，固化剂的粘度为5000～15000mPa.s，活泼氢当量为100～300。可选择地，所述固化剂为购自广州环氧材料科技有限公司的水性环氧树脂固化剂K-62，其活泼氢当量为225，粘度为9500～15000mPa.s。

根据本发明另一个方面，所述阻燃发泡体系为含N-P笼型大分子膨胀阻燃剂体系，其中氮含量≥11%，磷含量≥8%。可选择地，所述阻燃发泡体系为购自四川卓安新材料科技有限公司的膨胀型大分子阻燃剂IFR101-A、IFR101-B型膨胀阻燃剂、IFR101-C型膨胀阻燃剂、IFR201-A型膨胀阻燃剂或IFR201-B型膨胀阻燃剂等。

根据本发明另一个方面，所述分散剂包括但不限于合成高分子类、多价羧酸类、偶联剂类、硅酸盐类等中的至少一种。可选择地，所述分散剂为德国毕克公司的BYK-110型分散剂或BYK-161型分散剂，荷兰埃夫卡公司的EFKA-4071型分散剂等。

根据本发明另一个方面，所述纳米填料包括氢氧化镁、复合铁钛粉、可膨胀石墨粉、水滑石、滑石粉中的至少一种。

根据本发明另一个方面，所述增强纤维包括碳纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维等中的至少一种。优选地，所述增强纤维包括直径为3～5μm，长径比为6：1～8：1的玻璃纤维；更优选地，所述增强纤维包括直径为3～3μm，长径比为3:1～5:1的氧化铝纤维。

根据本发明的一个方面，该水性膨胀型环氧防火防腐涂料的制备过程包括如下步骤：

步骤1：将高环氧当量的水性环氧乳液、低环氧当量的水性环氧乳液、消泡剂、粘度调节剂、耐火填料按配方比例在球磨机中低速搅拌混合1～2小时，得到防火防腐涂料的A组分；

步骤2：按照配方比例将水、分散剂加入球磨机，并依次加入阻燃发泡体系、纳米填料、增强纤维研磨1～2小时，最后加入固化剂继续研磨0.5～1小时，得到水性膨胀型环氧防火防腐涂料的B组分。

根据本发明的一个方面，该水性膨胀型环氧防火防腐涂料的使用方法包括，按照A组分：B组分为1～5∶0.6～2的质量比例混合后充分搅拌均匀。经过该步骤即可制得水性膨胀型环氧防火防腐涂料。

根据本发明的另一个方面，其中所述A组分中的所述消泡剂、所述粘度调节剂、所述耐火填料中的一种或多种组分替换到所述B组分中。即所述A组分中去除所述消泡剂、所述粘度调节剂、所述耐火填料中的一种或多种组分，同时在所述B组分中添加相应所述消泡剂、所述粘度调节剂、所述耐火填料中的一种或多种组分。例如，在A组分中去除耐火填料，在B组分中增加耐火填料，从而A组分包含所述高环氧当量的水性环氧乳液、所述低环氧当量的水性环氧乳液、所述消泡剂、所述粘度调节剂；B组分包括所述水、所述耐火填料、所述固化剂、所述阻燃发泡体系、所述分散剂、所述纳米填料和所述增强纤维。再例如在A组分去除消泡剂、粘度调节剂、耐火填料，在B组分中添加消泡剂、粘度调节剂、耐火填料，从而A组分包括所述高环氧当量的水性环氧乳液、所述低环氧当量的水性环氧乳液；B组分包括所述水、所述消泡剂、所述粘度调节剂、所述耐火填料、所述固化剂、所述阻燃发泡体系、所述分散剂、所述纳米填料和所述增强纤维。

根据本发明的另一个方面，其中所述B组分中的所述水、所述阻燃发泡体系、所述分散剂、所述纳米填料、所述增强纤维中的一种或多种组分替换到所述A组分中。即所述B组分中去除水、所述阻燃发泡体系、所述分散剂、所述纳米填料、所述增强纤维中的一种或多种组分，同时在所述B组分中添加相应水、所述阻燃发泡体系、所述分散剂、所述纳米填料、所述增强纤维。例如，在A组分中去除纳米填料，在A组分中增加纳米填料，从而A组分包含所述高环氧当量的水性环氧乳液、所述低环氧当量的水性环氧乳液、所述消泡剂、所述粘度调节剂、所述耐火填料和所述纳米填料；B组分包括所述水、所述耐火填料、所述固化剂、所述阻燃发泡体系、所述分散剂和所述增强纤维。

根据本发明又一个方面，所述水性膨胀型环氧防火防腐涂料为在B组分去除水、阻燃发泡体系、分散剂、纳米填料和增强纤维，在A组分中添加水、阻燃发泡体系、分散剂、纳米填料和增强纤维，从而A组分包括所述高环氧当量的水性环氧乳液、所述低环氧当量的水性环氧乳液、所述消泡剂、所述粘度调节剂、所述耐火填料水、所述阻燃发泡体系、所述分散剂、所述纳米填料和所述增强纤维；B组分包括所述固化剂。优选地，所述水性膨胀型环氧防火防腐涂料的制备过程包括如下步骤：

步骤1：按照配方比例，在分散釜内依次加入水、分散剂、消泡剂，分散5～20分钟后依次加入阻燃发泡体系、耐火填料、纳米填料和增强纤维，再低速搅拌分散10～30分钟，最后高速搅拌分散30～60分钟。

步骤2：将分散后的物料转入研磨机，在600～1200转/分钟的转速下连续研磨0.5～3小时。

步骤3：将研磨后的物料转入搅拌釜，在搅拌釜内的搅拌过程中缓慢地加入水性环氧乳液并搅拌30～60分钟，后继续搅拌并缓慢加入粘度调节剂，在搅拌均匀后抽真空至-0.04～-0.10MPa,继续搅拌30～60分钟即可得到本水性膨胀型环氧防火防腐涂料A组分。在该步骤中，所述水性环氧乳液包括高环氧当量的水性环氧乳液和低环氧当量的水性环氧乳液，这两种水性环氧乳液可以分别地加入搅拌釜，也可以预先将这两种水性环氧乳液混合，然后向搅拌釜中加入混合后的水性环氧乳液。当这两种水性环氧乳液分别地加入搅拌釜时，可以先加入高环氧当量的水性环氧乳液，再加入低环氧当量的水性环氧乳液；也可以先加入低环氧当量的水性环氧乳液，再加入高环氧当量的水性环氧乳液；还可以将这两种乳液交替地加入搅拌釜。

步骤4：固化剂作为水性膨胀型环氧防火防腐涂料的B组分。

根据本发明的水性膨胀型环氧防火防腐涂料利用高环氧当量的环氧树脂和低环氧当量的环氧树脂的组合作为成膜材料，能够兼顾涂料的柔韧性和硬度的问题，使得涂料具有优异的理化性能。同时，本发明的水性膨胀型环氧防火防腐涂料使用氧化铝粉末和无水硼酸锌的组合作为耐火填料，能够使得涂料在其他组分基本相同的情况下显著提高涂料的耐燃时间和基材的耐火极限，从而极大地降低基材在火灾中被破坏的可能性。

根据本发明的水性膨胀型环氧防火防腐涂料具有优异的理化性能和耐火性能，使其可有利地应用于诸如新能源电动汽车的电池包、钢结构建筑物或构筑物场景。

具体实施方式

对于本发明，在本说明书中使用下列术语。

“～”包括等于其前后的两个数值，例如5～10表示大于等于5并且小于等于10。

“mm”表示长度单位毫米，例如1mm表示1毫米。

“μm”表示长度单位微米，例如1μm表示1微米。

“mL”表示体积单位毫升，例如1mL表示体积是1毫升。

“h”表示时间单位小时分钟，例如1h表示1小时。

“min”表示时间单位分钟，例如185min表示185分钟。

为对本发明进行更好地说明，下面列举一些实施例，但应当理解这些实施例并不作为对本发明的限制。

后面所附的表1为本发明实施例1至实施例6以及比较例1和比较例2的比例配方，具体内容如下。

实施例1。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分为25%的购自广州格凌新材料股份有限公司的GL-1900型水性环氧树脂乳液、10%的购自东莞广通化工制品有限公司的BBH-653型水性环氧树脂乳液、0.5%的海明斯德谦DF6800型消泡剂、1%的有机膨润土、2.5%的二氧化钛、7.5%的氧化铝和2.5%的无水硼酸锌。

B组分为18%的水、8%的购自广州环氧材料科技有限公司的水性环氧树脂固化剂K-62、20%的购自四川卓安新材料科技有限公司的IFR201-A型膨胀阻燃剂、0.8%的德国毕克公司的BYK-110型分散剂、3.2%的可膨胀石墨、1%的氧化铝纤维。

制备过程为：将A组分的上述比例配方在球磨机中低速搅拌混合90分钟，得到水性膨胀型环氧防火防腐涂料的A组分。将B组分的上述配方比例的水、分散剂加入球磨机，并依次加入IFR201-A型膨胀阻燃剂、可膨胀石墨、氧化铝纤维研磨100分钟，最后加入固化剂K-62继续研磨45分钟，得到水性膨胀型环氧防火防腐涂料的B组分。将A组分和B组分按1∶1的质量比例混合后充分搅拌均匀得到本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料。

实施例2。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧树脂乳液为20%的购自上海绿嘉水性涂料有限公司的GEM02型水性环氧树脂乳液、15%的购自购自东莞广通化工制品有限公司的BBH-644型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

实施例3。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧树脂乳液为15%的购自广州环氧材料科技有限公司的K-030型水性环氧树脂乳液、20%的购上海锝晟新型材料有限公司的DS-5100型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

实施例4。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分为25%的购自广州格凌新材料股份有限公司的GL-1900型水性环氧树脂乳液、10%的购自购自东莞广通化工制品有限公司的BBH-644型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

实施例5。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧树脂乳液为20%的购自上海绿嘉水性涂料有限公司的GEM02型水性环氧树脂乳液、15%的购上海锝晟新型材料有限公司的DS-5100型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

实施例6。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧树脂乳液为15%的购自广州环氧材料科技有限公司的K-030型水性环氧树脂乳液、20%的购自东莞广通化工制品有限公司的BBH-653型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

比较例1。

本比较例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧乳液为35%的购自广州环氧材料科技有限公司的K-030型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

比较例2。

本比较例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧乳液为35%的购自东莞广通化工制品有限公司的BBH-653型水性环氧树脂乳液。A组分中的消泡剂、粘度调节剂和耐火填料的配方同实施例1。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

后面所附的表2为根据GB14907-2018和GB12441-2018对本发明实施例1至实施例6以及比较例1和比较例2的水性膨胀型环氧防火防腐涂料进行性能测试的结果。

根据表2的测试结果可以看出：根据本发明的实施例1至实施例6的涂层在初期干燥抗裂性方面均未出现裂纹，具有优异的粘结强度（0.49～0.71MPa）和耐冲击性（49～58cm）。根据对比例1的涂层尽管在初期干燥抗裂性和粘结强度方面与实施例1至实施例6的相差无几，但其耐冲击性显著降低。根据对比例2的涂层尽管具有较强的耐冲击性，但其在初期干燥抗裂性和粘结强度方面显著不足。通过这些测试，本发明人发现本发明的第一个方面，即利用高环氧当量的环氧树脂和低环氧当量的环氧树脂的组合作为成膜材料，能够兼顾涂料的柔韧性和硬度的问题，使得涂料具有优异的理化性能。

后面所附的表3为本发明实施例7至实施例12以及比较例3和比较例4的比例配方，具体内容如下。

实施例7。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，A组分的环氧树脂乳液为20%的购自广州环氧材料科技有限公司的K-030型水性环氧树脂乳液、15%的购自购自东莞广通化工制品有限公司的BBH-644型水性环氧树脂乳液、0.5%的海明斯德谦DF6800型消泡剂、1%的有机膨润土、2.5%的二氧化钛、5%的氧化铝和5%的无水硼酸锌。B组分的配方同实施例1。制备过程同实施例1。

实施例8。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为6%的氧化铝和4%的无水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1。

实施例9。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为7%的氧化铝和3%的无水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1。

实施例10。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为7.5%的氧化铝和2.5%的无水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1。

实施例11。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为8%的氧化铝和2%的无水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1

实施例12。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为8.5%的氧化铝和1.5%的无水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1。

比较例3。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为7.5%的氧化铝和2.5%的3.5水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1。

比较例4。

本实施例的水性膨胀型环氧防火防腐涂料包括A组分和B组分，按质量百分比含量计，耐火填料为7.5%的氢氧化铝和2.5%的无水硼酸锌，A组分的环氧树脂乳液、消泡剂、粘度调节剂同实施例6；B组分的配方同实施例6。制备过程同实施例1。

后面所附的表4为根据GB12441-2018对本发明实施例7至实施例12以及比较例3和比较例4的水性膨胀型环氧防火防腐涂料进行性能测试的结果。

根据表4的测试结果可以看出：根据本发明的实施例7至实施例12使用适当比例的氧化铝和无水硼酸锌作为耐火填料，此时的涂料均具有优异的耐燃时间。在对比例3中，将氧化铝替换为氢氧化铝时，涂料的耐燃时间明显下降；当在对比例4中，将无水硼酸锌替换为3.5水硼酸锌时，涂料的耐燃时间也明显下降。通过这些测试，本发明人发现本发明的第二个方面，即当在水性膨胀型环氧防火防腐涂料中使用氧化铝粉末和无水硼酸锌的组合作为耐火填料时，能够使得涂料在其他组分基本相同的情况下显著提高涂料的耐燃时间和基材的耐火极限，从而极大地降低基材在火灾中被破坏的可能性。

尽管已经通过上述具体实施方式描述了本发明，但应当理解，前面的描述并非将本发明的保护范围限于上述具体实施方式，相反，前面的描述旨在表明由权利要求书所确定的本发明的保护范围包含上述具体实施方式及其等同方式。