專利名稱：一種可膨脹石墨－膠粉體系薄層隧道防火涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)非金屬材料及消防技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可膨脹石墨-膠粉體系薄涂層環(huán)保隧道防火涂料的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，城市間的物資流通、人際交往，便出現(xiàn)了大量的公路隧道和鐵路隧道。隧道是交通的咽喉要道。一些隧道不僅承擔(dān)著交通運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)，而且還起著光纖電纜、電力電纜甚至自來(lái)水運(yùn)輸通道的功能。隧道火災(zāi)危險(xiǎn)性高，隧道防火非常重要。由于隧道和地鐵建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)境密閉，加上人員密集，在有限的隧道空間內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，撲救相當(dāng)困難，往往會(huì)造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以，加強(qiáng)隧道和地下鐵道的防火工作顯得非常重要。國(guó)內(nèi)外眾多交通事故所造成的危害引起了各國(guó)對(duì)隧道消防安全問(wèn)題的高度重視，促進(jìn)了關(guān)于隧道火災(zāi)的基礎(chǔ)性研究，并取得了一定的成果。目前較為可行的重要防火方法就是在隧道混凝土表面涂噴隧道專用防火涂料。由于隧道長(zhǎng)期處于較潮濕的環(huán)境，其火災(zāi)燃燒又具有溫度高的特點(diǎn)，并考慮到消防隊(duì)員滅火工作能安全快速的進(jìn)行以及施工人員的便捷施工等因素，就對(duì)隧道防火涂料的耐水性、耐火性、安全無(wú)毒性、和易性等性能提出了更高的要求，這些也成了相關(guān)科研單位和生產(chǎn)企業(yè)研究的焦點(diǎn)。
戴李宗等在發(fā)明專利“隧道防火涂料及其制造工藝”(廈門大學(xué)，專利公開(kāi)號(hào)CN 1544556A)中提出了一種以無(wú)機(jī)材料和高分子聚合物乳液組成的分裝式隧道防火涂料，該涂料在施工時(shí)將無(wú)機(jī)材料部分用少量水浸潤(rùn)后，與高分子聚合物乳液混合后再攪拌使用；毛朝君等在發(fā)明專利“分裝式環(huán)保型隧道防火涂料”(公安部四川消防研究所，專利公開(kāi)號(hào)CN 1594452A)中提供了一種分裝式環(huán)保型隧道防火涂料，所述的涂料由分別包裝的基料和分散劑WM型純丙柔性乳液組成，在施工現(xiàn)場(chǎng)先將分散劑攪拌均勻，然后將基料加入，再攪拌均勻后使用。
文獻(xiàn)資料查新及技術(shù)跟蹤表明，國(guó)外隧道防火涂料的生產(chǎn)已有40余年的歷史，國(guó)內(nèi)自2000年前后開(kāi)始應(yīng)用隧道防火涂料，目前應(yīng)用的隧道防火涂料存在以下幾個(gè)問(wèn)題1，涂層太厚。一般涂層厚度只有在20～30mm左右，耐火性能才能達(dá)到3h，如此厚的涂層，需要多次噴涂才能達(dá)到規(guī)定的厚度，施工困難。
2，粘結(jié)強(qiáng)度低。厚型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的粘結(jié)強(qiáng)度為0.115MPa，車輛在隧道通行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)風(fēng)和震動(dòng)，將它們用于隧道，不能滿足隧道的實(shí)際需要。
3，對(duì)涂層毒性研究沒(méi)有足夠認(rèn)識(shí)，一旦發(fā)生火災(zāi)，將影響火災(zāi)的撲救和隧道的修復(fù)。
4，耐水性較差，涂層長(zhǎng)期處于隧道的潮濕環(huán)境中，會(huì)反鹵、結(jié)水。
傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)隧道防火涂料是以硅酸鹽水泥為主要粘接劑，聚磷酸銨體系為防火阻燃劑，膨脹珍珠巖等為隔熱材料。這種水泥體系的隧道防火涂料在研究應(yīng)用中表現(xiàn)出了優(yōu)異的防火性能，涂層厚度為10mm時(shí)，耐火極限可以達(dá)到1小時(shí)以上，但仍存在許多的不足涂層仍然較厚；聚磷酸銨體系在發(fā)泡阻燃過(guò)程中產(chǎn)生大量煙氣，降低隧道封閉空間中的氧氣，會(huì)增加隧道內(nèi)受災(zāi)人員窒息的危險(xiǎn)；同時(shí)，發(fā)泡過(guò)程產(chǎn)生酸氣，將和防火涂料中的堿性物質(zhì)硅酸鹽水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低涂料的粘接強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前應(yīng)用的隧道防火涂料存在的常見(jiàn)問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)隧道防火涂料的配方進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，制備出具備優(yōu)良應(yīng)用性能的可膨脹石墨-膠粉體系薄涂層環(huán)保隧道防火涂料。
本發(fā)明的可膨脹石墨-膠粉體系薄層環(huán)保隧道防火涂料，組分由粘接劑、阻燃劑、防水劑組成。所述粘接劑為德國(guó)瓦克可再分散乳膠粉(Vinnapas LL 5010)30～50份；所述阻燃劑為可膨脹石墨30～50份，氫氧化鋁5份，氫氧化鎂10～15份；所述防水劑為山西產(chǎn)防水粉5～10份。
本發(fā)明的可膨脹石墨-膠粉體系薄層環(huán)保隧道防火涂料施工時(shí)，其隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。
本發(fā)明可膨脹石墨-膠粉體系薄層環(huán)保隧道防火涂料與傳統(tǒng)水泥體系隧道防火涂料比較具有以下性能1，涂層薄，僅1mm的涂層厚度就可實(shí)現(xiàn)40min以上的耐火極限，這給解決目前隧道防火涂料涂層太厚的問(wèn)題提供了一個(gè)有效的辦法。
2，該體系采用的主要阻燃材料是可膨脹石墨，阻燃過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，從而可以保證隧道中一定氧氣濃度而防止受災(zāi)人員缺氧窒息的危險(xiǎn)。
3，該體系的粘接材料只有可再分散乳膠粉，因此涂料的施工方便，養(yǎng)護(hù)時(shí)間短(只需24小時(shí))，極大地縮短工時(shí)，提高施工效率。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1可再分散乳膠粉(VinnapasLL5010)50份，可膨脹石墨30份，氫氧化鋁5份，氫氧化鎂10份，防水粉5份。充分混勻干料后，再加入90份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
實(shí)例2可再分散乳膠粉(VinnapasLL5010)50份，可膨脹石墨40份，氫氧化鋁5份，氫氧化鎂15份，防水粉10。充分混勻干料后，再加入90份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
表1膠粉體系薄涂層環(huán)保隧道防火涂料技術(shù)性能指標(biāo)和檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1，一種可膨脹石墨-膠粉體系薄層隧道防火涂料，其特征為所述涂料組成(相對(duì)重量份數(shù))粘接劑，阻燃劑，防水劑。
2，如權(quán)利要求1所述的可膨脹石墨-膠粉體系薄層隧道防火涂料，其特征在于粘接劑為德國(guó)瓦克公司的可再分散乳膠粉(VinnapasLL5010)40～50份。
3，如權(quán)利要求1所述的一種可膨脹石墨-膠粉體系薄層隧道防火涂料，其特征在于阻燃劑為可膨脹石墨30～50份，氫氧化鋁5份，氫氧化鎂10～15份。
4，如權(quán)利要求1所述的一種可膨脹石墨-膠粉體系薄層隧道防火涂料，其特征在于防水劑為山西省產(chǎn)的防水粉5～10份。
5，如權(quán)利要求1所述的一種可膨脹石墨-膠粉體系薄層隧道防火涂料，其特征在于所述可膨脹石墨-膠粉體系薄層隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種可膨脹石墨－膠粉體系薄層隧道防火涂料的制備方法。其組成與配比(相對(duì)重量份數(shù))可再分散乳膠粉40～50份，可膨脹石墨30～50份，氫氧化鋁5份，氫氧化鎂10～15份，防水粉5～10份。本發(fā)明產(chǎn)品采用可再分散乳膠粉為粘接劑，有利于提高涂層粘接強(qiáng)度，使涂層養(yǎng)護(hù)時(shí)間變短，提高施工效率；本發(fā)明產(chǎn)品采用可膨脹石墨為阻燃隔熱材料，有利于吸熱和隔熱，使得薄涂層實(shí)現(xiàn)較高的耐火極限成為可能；可膨脹石墨阻燃過(guò)程不產(chǎn)生煙氣，不降低隧道封閉空間中的氧氣濃度，從而減少了隧道內(nèi)受災(zāi)人員窒息的危險(xiǎn)，環(huán)保性能好。同時(shí)本涂料是單體系干粉產(chǎn)品，使用時(shí)在施工地加水即可，運(yùn)輸、包裝、使用方便。
文檔編號(hào)C09D5/18GK1858123SQ20061002110
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者姚亞?wèn)|, 尹光福, 余川江, 郭向利, 康云清, 李文甫, 張磊, 梁瑩 申請(qǐng)人:四川大學(xué)