專利名稱：溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)作為近年來一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，以其結(jié)構(gòu)形式靈活、自重輕、強度高、抗震性和變形性好、施工周期短、易于維護等優(yōu)點，在建筑中得到了廣泛應(yīng)用。鋼材雖然不具備可燃性，是非可燃材料，但是鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)大，常溫?zé)釋?dǎo)率高達 58. 2w/m · k，遇火或溫度達到500°C左右時其彈性模量、屈服強度和極限強度將顯著降低， 應(yīng)變急劇增大，致使其迅速扭曲變形，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)部分或全部塌陷破壞，其良好的導(dǎo)熱性在高溫下將加速熱量的傳遞。一般來說，鋼材的機械強度隨著溫度的升高而降低。因此鋼結(jié)構(gòu)建筑必須采取一些相應(yīng)的防火措施，來提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限，滿足防火設(shè)計規(guī)范規(guī)定的要求，防止其在火災(zāi)中因迅速升溫達到臨界溫度而產(chǎn)生過大變形以至倒塌，從而為人員安全逃生和滅火贏得寶貴時間，減少火災(zāi)損失。專利CN 85107788A提出了一種發(fā)泡型防火涂料，其特征在于將無機和有機材料復(fù)合，防火發(fā)泡層隔熱性好，機械強度大，但是該專利所研發(fā)產(chǎn)品以無機阻烯劑進行阻燃， 在涂層服役期間易受環(huán)境作用遷出失效，不能達到長效的阻燃效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法。本發(fā)明溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，由A、B兩組分組成，基于溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的總質(zhì)量，按質(zhì)量百分比計，A、B組分的組成為A 組分
改性溴化環(huán)氧樹脂二甲基硅油三乙烯二胺二月桂酸二丁基錫膨脹阻燃劑
三氧化二銻
B組分
改性甲苯二異氰酸酯
30%-50% 0.3%-0.6% 0.3%-0.5% 0.4%-0.7% 15%-25% 3%-5%
25% -40%,溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，按以上所述組分及其配比進行備料，其步驟為將改性的溴化環(huán)氧樹脂、二甲基硅油、二月桂酸二丁基錫、三乙烯二胺、三氧化二銻、膨脹阻燃劑及助劑高速分散均勻后，于錐形磨上研磨至80 μ m以下得到A組分，將改性的TDI作為B組分，將A組分與B組分復(fù)配，刷涂試樣，常溫固化，得到溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。 本發(fā)明通過將阻燃單體四溴雙酚A高分子化，合成了改性溴碳環(huán)氧樹脂，將改性溴碳環(huán)氧樹脂應(yīng)用于防火涂料中，使得含溴阻燃高分子材料在防火涂料中既是基體樹脂， 又是高分子阻燃劑，雙重功效不僅提高了防火涂料的阻燃時效性，而且增強了樹脂與阻燃材料的相容性，防止了阻燃材料隨時間的延長而減少，從而延長了防火涂料的有效性，克服了現(xiàn)有防火涂料時效衰減的問題。
具體實施例方式
本發(fā)明是溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法，溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料由A、B兩組分組成，基于溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的總質(zhì)量，按質(zhì)量百分比計，A、B組分的組成為

A組分
改性溴化環(huán)氧樹脂二甲基硅油
三乙烯二胺二月桂酸二丁基錫膨脹阻燃劑
三氧化二銻
B組分
改性甲苯二異氰酸酯
30%-50% 0.3%-0.6%
0.3%-0.5% 0.4%-0.7% 15%-25% 3%-5%
25% -40%,
根據(jù)以上所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，所述的改性溴化環(huán)氧樹脂由二乙醇胺與溴化環(huán)氧樹脂為原料制備得到，其羥值為300mgK0H/g。根據(jù)以上所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，溴化環(huán)氧樹脂環(huán)氧值為0. 21-0. 25。根據(jù)以上所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，所述的改性溴化環(huán)氧樹脂經(jīng)過以下方法制備將由正丁醇溶解的0. 75mol的二乙醇胺和二甲苯溶解的Imol的溴化環(huán)氧樹脂混合，在85°C下反應(yīng)3小時，抽真空得到改性的溴化環(huán)氧樹脂。根據(jù)以上所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，所述的膨脹阻燃劑為聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇，且三者之質(zhì)量比為3 2 1。根據(jù)以上所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，所述的改性甲苯二異氰酸酯的制備方法為將4. 4mol甲苯二異氰酸酯、0. 7mol三羥甲基丙烷加熱溶解，在60°C下反應(yīng)2h，然后滴加0. 36mol的聚乙二醇-400，滴加5滴磷酸，在50°C反應(yīng)1. 5小時，得到改性甲苯二異氰酸酯，NCO含量為24. 5% 0溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，按照以上所述組分進行備料，其步驟為
將改性的溴化環(huán)氧樹脂、二甲基硅油、二月桂酸二丁基錫、三乙烯二胺、三氧化二銻、膨脹阻燃劑及助劑高速分散均勻后，于錐形磨上研磨至80 μ m以下得到A組分，將改性的甲苯二異氰酸酯(TDI)作為B組分，將A組分與B組分復(fù)配，刷涂試樣，常溫固化，得到溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。實施例1 將改性溴化環(huán)氧樹脂!35g、二甲基硅油0. 17g、三乙烯二胺0. ^g、二月桂酸二丁基錫0. 4g、膨脹阻燃劑20g、三氧化二銻4. 27g預(yù)分散研磨，作為A組分，改性的TDI作為B組分，加入25. 6g，將A組分與B組分復(fù)配，得到聚氨酯防火涂料的耐火時間為60min。實施例2將改性溴化環(huán)氧樹脂^g、二甲基硅油0. 14g、三乙烯二胺0. 20g、二月桂酸二丁基錫0. 34g、膨脹阻燃劑10g、三氧化二銻3. 41g預(yù)分散研磨，作為A組分，改性的TDI作為B 組分，加入19. 8g，將A組分與B組分復(fù)配，得到聚氨酯防火涂料的耐火時間為70min。實施例3將改性溴化環(huán)氧樹脂40g、二甲基硅油0. 20g、三乙烯二胺0. 30g、二月桂酸二丁基錫0. 49g、膨脹阻燃劑Mg、三氧化二銻3. Og預(yù)分散研磨，作為A組分，改性的TDI作為B組分，加入28. 3g，將A組分與B組分復(fù)配，得到聚氨酯防火涂料的耐火時間為6%iin。
權(quán)利要求
1.溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，由A、B兩組分組成，其特征在于基于溴碳聚氨酯樹脂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的總質(zhì)量，按質(zhì)量百分比計，A、B組分的組成為 A組分B組分改性溴化環(huán)氧樹脂二甲基硅油三乙烯二胺二月桂酸二丁基錫膨脹阻燃劑三氧化二銻改性甲苯二異氰酸酯30%-50% 0.3%-0.6% 0.3%-0.5% 0.4%-0.7% 15%-25% 3%-5%25% -40%,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于，所述的改性溴化環(huán)氧樹脂由二乙醇胺與溴化環(huán)氧樹脂為原料制備得到，其羥值為300mgK0H/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于溴化環(huán)氧樹脂環(huán)氧值為 0. 21-0. 25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于所述的改性溴化環(huán)氧樹脂經(jīng)過以下方法制備將由正丁醇溶解的0. 75mol的二乙醇胺和二甲苯溶解的Imol 的溴化環(huán)氧樹脂混合，在85°C下反應(yīng)3小時，抽真空得到改性的溴化環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于，所述的膨脹阻燃劑為聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇，且三者之質(zhì)量比為3 2 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于，所述的改性甲苯二異氰酸酯的制備方法為將4. 4mol甲苯二異氰酸酯、0. 7mol三羥甲基丙烷加熱溶解，在 60°C下反應(yīng)2h，然后滴加0. 36mol的聚乙二醇-400，滴加5滴磷酸，在50°C反應(yīng)1. 5小時， 得到改性甲苯二異氰酸酯，NCO含量為5%。
7.溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，按照權(quán)利要求1所述組分進行備料，其步驟為將改性的溴化環(huán)氧樹脂、二甲基硅油、二月桂酸二丁基錫、三乙烯二胺、三氧化二銻、 膨脹阻燃劑及助劑高速分散均勻后，于錐形磨上研磨至80 μ m以下得到A組分，將改性的 TDI作為B組分，將A組分與B組分復(fù)配，刷涂試樣，常溫固化，得到溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
全文摘要
溴碳聚氨酯鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法，該防火涂料由A組分和B組分組成，其中A組分由改性的溴化環(huán)氧樹脂、二甲基硅油、催化劑二月桂酸二丁基錫、阻燃劑及助劑組成，B組分為改性TDI固化劑；本發(fā)明還提供了上述防火涂料的制備方法。本發(fā)明具有優(yōu)異的力學(xué)性能和防火性能，適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火。
文檔編號C08G18/78GK102417789SQ20111029035
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉永亮, 吳純, 周應(yīng)萍, 崔錦峰, 李延華, 楊保平, 郭軍紅, 馬永強 申請人:蘭州理工大學(xué)