本發(fā)明屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地，本發(fā)明涉及一種隧道專用防火涂料。
背景技術(shù)：
：隨著工程建設(shè)和交通事業(yè)的發(fā)展，各種鐵路、公路交通隧道和地下鐵道(簡(jiǎn)稱地鐵)發(fā)展迅速，整個(gè)歐洲地區(qū)交通隧道的總長(zhǎng)超過(guò)10000萬(wàn)km，我國(guó)縣級(jí)以上公路隧道建設(shè)總長(zhǎng)也將近550萬(wàn)km，但在路況改善的同時(shí)，道路交通流量和車輛及其運(yùn)輸物品變化也很大，不僅增加了交通隧道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，而且還引發(fā)了不少嚴(yán)重的火災(zāi)事故。因此，各國(guó)近年來(lái)都投入了相當(dāng)?shù)牧α繉?duì)隧道火災(zāi)以及火災(zāi)防護(hù)進(jìn)行了較廣泛的研究，并取得了一定成果，制定了一些技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)。但與這些要求和標(biāo)準(zhǔn)相比較，我國(guó)在隧道火災(zāi)防護(hù)上仍然存在巨大差距，尤其是缺少防火性能符合我國(guó)GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定的I類隧道和GA/T714-2007《構(gòu)件用防火保護(hù)材料快速升溫耐火試驗(yàn)方法》中規(guī)定的隧道RABT耐火試驗(yàn)測(cè)試的高性能的隧道防火涂料，也就是說(shuō)我國(guó)目前尚不能生產(chǎn)出符合上述兩標(biāo)準(zhǔn)的隧道防火涂料。目前，我國(guó)生產(chǎn)的隧道防火涂料，因?yàn)楫a(chǎn)品配方的限制，存在著以下缺點(diǎn)：(1)產(chǎn)品的耐候性、耐水性一般不能達(dá)到隧道防火涂層的要求；(2)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這些防火涂料的成膜物質(zhì)不能承受急劇升高的溫度而很快被燒毀，而不能起到防火災(zāi)的作用；(3)防腐、耐酸堿等性能差。因此，非常需要通過(guò)配方的改進(jìn)，得到耐候性強(qiáng)、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸堿能力的隧道專用防火涂料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種隧道專用防火涂料，按重量份計(jì)，包括：20份的高鋁水泥、10～30份的硅酸鹽水泥、5～10份的膨脹珍珠巖、7～13份的云母、7～13份的海泡石、5～10份的納米二氧化硅、7～13份的玻璃空心漂珠、7～13份的氫氧化鋁、7～13份的氫氧化鎂、1～5份的KH-560、1～5份的KH-550、5～10份的環(huán)氧封端聚醚胺、1～5份的氧化石墨烯以及5～10份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。在一種實(shí)施方式中，所述的隧道專用防火涂料，按重量份計(jì)，包括：20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯以及6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。在一種實(shí)施方式中，所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并磁力攪拌；室溫?cái)嚢?h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時(shí)，得到環(huán)氧封端聚醚胺。在一種實(shí)施方式中，所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在210℃反應(yīng)15小時(shí)后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時(shí)，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在80℃反應(yīng)2小時(shí)后，降至室溫，沉析到丙酮中，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時(shí)，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。在一種實(shí)施方式中，所述的隧道專用防火涂料，按重量份計(jì)，還包括：3份的1,3-二溴丙烷。在一種實(shí)施方式中，所述的隧道專用防火涂料，按重量份計(jì)，還包括：5份的8-萘胺-1-磺酸以及2份的1,5-萘二磺酸。本發(fā)明的另一方面提供一種隧道專用防火涂料的制備方法，包括：將所述的物料成分加入混合機(jī)內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：1、環(huán)氧封端聚醚胺含有大量羥基，可以大大提高涂料與基材的粘結(jié)力，提高涂料的耐老化能力，此外，其還可與氨基反應(yīng)，提高交聯(lián)密度和固化速率，此外側(cè)鏈上大量剛性苯環(huán)的引入，可以提高分子鏈的距離，提高阻燃效果。2、聚苯并咪唑具有優(yōu)異的耐候性，耐老化能力和耐火性能，通過(guò)磺化以及β-環(huán)糊精改性既可以大大提高其與體系的相容性，又可以大大提高體系的交聯(lián)密度，提高黏結(jié)力和強(qiáng)度，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。3、1,3-二溴丙烷可以與氨基反應(yīng)，大大提高體系的交聯(lián)速度，縮短固化時(shí)間，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可進(jìn)一步提高體系的剛性，并同時(shí)與咪唑基團(tuán)發(fā)生離子交聯(lián)，提高體系的交聯(lián)密度，進(jìn)一步提高黏結(jié)力和強(qiáng)度，從而提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。具體實(shí)施方式原料:所有四胺、二酸均購(gòu)自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，無(wú)需進(jìn)一步純化。環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑KH-560以及氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。氧化石墨烯購(gòu)自湖南豐化，型號(hào)為FH-661。膨脹珍珠巖(平均粒徑300目)、云母(平均粒徑500目)、海泡石(平均粒徑250目)、納米二氧化硅(平均粒徑100納米)、玻璃空心漂珠(平均粒徑500目)、氫氧化鋁(平均粒徑200目)、氫氧化鎂(平均粒徑300目)以及其他原料均購(gòu)自阿拉丁試劑有限公司。實(shí)施例1將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯、6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3份的1,3-二溴丙烷、5份的8-萘胺-1-磺酸以及2份的1,5-萘二磺酸加入混合機(jī)內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計(jì)，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并磁力攪拌；室溫?cái)嚢?h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時(shí)，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在210℃反應(yīng)15小時(shí)后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時(shí)，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在80℃反應(yīng)2小時(shí)后，降至室溫，沉析到丙酮中，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時(shí)，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實(shí)施例2將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯、6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑以及3份的1,3-二溴丙烷加入混合機(jī)內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計(jì)，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并磁力攪拌；室溫?cái)嚢?h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時(shí)，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在210℃反應(yīng)15小時(shí)后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時(shí)，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在80℃反應(yīng)2小時(shí)后，降至室溫，沉析到丙酮中，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時(shí)，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實(shí)施例3將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯以及6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑加入混合機(jī)內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計(jì)，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并磁力攪拌；室溫?cái)嚢?h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時(shí)，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應(yīng)液中，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在210℃反應(yīng)15小時(shí)后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時(shí)，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮?dú)獗Ｗo(hù)并在80℃反應(yīng)2小時(shí)后，降至室溫，沉析到丙酮中，過(guò)濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時(shí)，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實(shí)施例4將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺以及3份的氧化石墨烯加入混合機(jī)內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計(jì)，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹(shù)脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮?dú)獗Ｗo(hù)并磁力攪拌；室溫?cái)嚢?h后，升溫80℃反應(yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復(fù)洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時(shí)，得到環(huán)氧封端聚醚胺。實(shí)施例5將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550以及3份的氧化石墨烯加入混合機(jī)內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計(jì)，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工。測(cè)試條件將實(shí)施例1-5所得的隧道專用防火涂料涂覆在隧道墻上，并測(cè)試性能，按GA98-2005進(jìn)行檢驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。按照GA98-2005標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，具體為：1、表干時(shí)間應(yīng)≤24h2、粘結(jié)強(qiáng)度≥0.1Mpa3、耐水性：經(jīng)720h后，涂層不開(kāi)裂、起層、脫落4、耐酸性：經(jīng)360h后，涂層不開(kāi)裂、起層、脫落5、耐堿性：經(jīng)360h后，涂層不開(kāi)裂、起層、脫落6、耐凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)(次)：經(jīng)15次后，涂層不開(kāi)裂、起層、脫落7、耐火性能：涂層厚度為20mm，耐火極限不低于2h測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。表1測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5干燥時(shí)間，表干/h1.31.92.41236粘結(jié)強(qiáng)度/Mpa0.920.680.520.130.02耐水性/h224318451256890230耐酸性/h16321234987482198耐堿性/h1121109783239556耐凍融循環(huán)/次數(shù)1039878205耐火極限/h7.26.65.32.60.5以上數(shù)據(jù)可以看出，與不使用環(huán)氧封端聚醚胺、β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,3-二溴丙烷、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比，本發(fā)明的涂料具有明顯更好的性能，因此提供了本發(fā)明的有益技術(shù)效果。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3