本發(fā)明屬于防火涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)的一種形式，以其強度高、質(zhì)量輕，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特點，在建筑業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但是由于鋼結(jié)構(gòu)自身不燃，鋼結(jié)構(gòu)的防火隔熱保護問題曾一度被人們忽視。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料報道及有關(guān)機構(gòu)的試驗和統(tǒng)計數(shù)字表明，鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐火性能較磚石結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差。鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低，在500℃左右，其強度下降到40％-50％，鋼材的力學(xué)性能，諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，很快失去支撐能力，導(dǎo)致建筑物垮塌。因此，對鋼結(jié)構(gòu)進行保護勢在必行，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料刷涂或噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面，可起到防火隔熱作用，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強度，避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按厚度分為厚型、薄型、超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料；按使用的溶劑分為溶劑型、水性和粉末狀鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料由于質(zhì)量比較輕、占據(jù)空間小、防火效率高、具有裝飾性等特點，在鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)防護中得到廣泛的應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料多數(shù)為以有機溶劑為分散介質(zhì)的溶劑型涂料，不僅阻燃性、耐火性和隔熱性能欠佳，有機揮發(fā)物釋放量大，對環(huán)境污染嚴重，而且不耐紫外線輻射，耐候性差，影響鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種不僅阻燃性好、隔熱性強、耐火性能優(yōu)異，而且具有耐紫外線、抗輻射性能好、耐候性好的水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。所述水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)中與基體的粘接性強，涂層具有耐候、耐紫外線、抗輻射、防水功能，防火阻燃性能好，符合GB14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》標準，耐火極限達2h。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，原料組分包括：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液，5-15重量份；
聚醋酸乙烯酯乳液，10-30重量份；
聚磷酸銨，20-30重量份；
三聚氰胺，10-15重量份；
雙氰胺，0.5-3.5重量份；
季戊四醇，10-15重量份；
硼酸鋅，0.5-3.0重量份；
可膨脹石墨，0.5-3.5重量份；
光穩(wěn)定劑，1-5重量份；
水，20-40重量份。
所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液的粘度為1500-2500MPa·s，所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液的固含量為53-57wt％；
所述聚醋酸乙烯酯乳液的粘度為20000-30000MPa·s，所述聚醋酸乙烯酯乳液的固含量為33-37wt％。
所述聚磷酸銨為聚合度≧1000的聚磷酸銨和聚合度30-100的聚磷酸銨按照質(zhì)量比3:5-5:5組成的混合物。
所述聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇三者的質(zhì)量之比為2-3:1:1。
所述硼酸鋅的粒徑為300-350目。
所述可膨脹石墨的可膨脹倍數(shù)為100-1000。
所述光穩(wěn)定劑為氧化鋅、鈦白粉、云母粉按照質(zhì)量比1-2:1-2:1-2組成的混合物。
一種制備所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的方法，包括如下步驟：
(1)按照所述重量份分別取聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水，充分混合均勻，得到混合物料；
(2)向步驟(1)所述混合物料中加入所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液，攪拌條件下進行充分混合均勻，即得所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
步驟(2)中，所述攪拌速度≤400r/mim，進行所述攪拌的時間為20-30min。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，通過采用乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液作為基體乳液的基礎(chǔ)上，還添加聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水作為原料組分，使得制備得到的所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，不僅阻燃性好、隔熱性強、耐火性能優(yōu)異，而且具有耐紫外線、抗輻射性能好、耐候性好等優(yōu)點，本發(fā)明所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)中與基體的粘接性強，涂層具有耐候、耐紫外線、抗輻射、防水功能，綜合性能好。經(jīng)檢測，本發(fā)明所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料為可用于鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料，符合GB14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》標準，耐火極限達2h。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
下面實施例中以1重量份代表1g。
實施例1
本實施例提供一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，原料組分包括：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液707#(粘度為2000MPa·s，固含量為55wt％)，6重量份；
聚醋酸乙烯酯乳液235#(粘度為25000MPa·s，固含量為35wt％)，15重量份；
聚合度1000的聚磷酸銨和聚合度30的聚磷酸銨按照質(zhì)量比2:3組成的混合物，25重量份；
三聚氰胺，12.5重量份；
季戊四醇，12.5重量份；
硼酸鋅(ZnO占38wt％，B2O3占48wt％，結(jié)晶水占14wt％，粒徑為325目)，2重量份；
雙氰胺，1重量份；
可膨脹石墨(可膨脹倍數(shù)500)，1重量份；
光穩(wěn)定劑為氧化鋅、鈦白粉、云母粉按照質(zhì)量比1:1:1組成的混合物，4重量份；
水，23重量份。
進一步，本實施例還提供所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按照所述重量份分別取聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水，按照先粉料后液料的順序依次加入到立式球磨機中，進行球磨10min后，得到混合物料；
(2)向步驟(1)所述混合物料中加入所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液，在攪拌機中以400r/min的攪拌速度進行攪拌混合20min，即得呈細膩流體狀的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
實施例2
本實施例提供一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，原料組分包括：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液707#(粘度為1500MPa·s，固含量為53wt％)，5重量份；
聚醋酸乙烯酯乳液235#(粘度為20000MPa·s，固含量為33wt％)，10重量份；
聚合度1200的聚磷酸銨和聚合度100的聚磷酸銨按照質(zhì)量比1:1組成的混合物，20重量份；
三聚氰胺，10重量份；
季戊四醇，10重量份；
硼酸鋅(ZnO占37wt％，B2O3占46wt％，結(jié)晶水占13wt％，粒徑為300目)，0.5重量份；
雙氰胺，0.5重量份；
可膨脹石墨(可膨脹倍數(shù)100)，0.5重量份；
光穩(wěn)定劑為氧化鋅、鈦白粉、云母粉按照質(zhì)量比1:2:1組成的混合物，1重量份；
水，20重量份。
進一步，本實施例還提供所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按照所述重量份分別取聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水，按照先粉料后液料的順序依次加入到立式球磨機中，進行球磨15min后，得到混合物料；
(2)向步驟(1)所述混合物料中加入所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液，在攪拌機中以380r/min的攪拌速度進行攪拌混合15min，即得呈細膩流體狀的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
實施例3
本實施例提供一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，原料組分包括：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液707#(粘度為2500MPa·s，固含量為57wt％)，15重量份；
聚醋酸乙烯酯乳液235#(粘度為30000MPa·s，固含量為37wt％)，30重量份；
聚合度1000的聚磷酸銨和聚合度60的聚磷酸銨按照質(zhì)量比3:5組成的混合物，30重量份；
三聚氰胺，15重量份；
雙氰胺，3.5重量份；
季戊四醇，15重量份；
硼酸鋅(ZnO占40wt％，B2O3占49wt％，結(jié)晶水占15wt％，粒徑為350目)，3.0重量份；
可膨脹石墨(可膨脹倍數(shù)1000)，3.5重量份；
光穩(wěn)定劑為氧化鋅、鈦白粉、云母粉按照質(zhì)量比2:1:2組成的混合物，5重量份；
水，40重量份。
進一步，本實施例還提供所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按照所述重量份分別取聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水，按照先粉料后液料的順序依次加入到立式球磨機中，進行球磨20min后，得到混合物料；
(2)向步驟(1)所述混合物料中加入所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液，在攪拌機中以385r/min的攪拌速度進行攪拌混合20min，即得呈細膩流體狀的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
實施例4
本實施例提供一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，原料組分包括：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液707#(粘度為2000MPa·s，固含量為55wt％)，6重量份；
聚醋酸乙烯酯乳液235#(粘度為25000MPa·s，固含量為35wt％)，15重量份；
聚合度1000的聚磷酸銨和聚合度80的聚磷酸銨按照質(zhì)量比4:5組成的混合物，27重量份；
三聚氰胺，13.5重量份；
季戊四醇，13.5重量份；
硼酸鋅(ZnO占39wt％，B2O3占48wt％，結(jié)晶水占14wt％，粒徑為320目)，2重量份；
可膨脹石墨(可膨脹倍數(shù)600)，2重量份；
光穩(wěn)定劑為氧化鋅、鈦白粉、云母粉按照質(zhì)量比1.5:1:1組成的混合物，4重量份；
水，23重量份。
進一步，本實施例還提供所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按照所述重量份分別取聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水，按照先粉料后液料的順序依次加入到立式球磨機中，進行球磨10min后，得到混合物料；
(2)向步驟(1)所述混合物料中加入所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液，在攪拌機中以400r/min的攪拌速度進行攪拌混合20min，即得呈細膩流體狀的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
實施例5
本實施例提供一種耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，原料組分包括：
乙烯-醋酸乙烯酯乳液707#(粘度為2500MPa·s，固含量為57wt％)，6重量份；
聚醋酸乙烯酯乳液235#(粘度為30000MPa·s，固含量為37wt％)，15重量份；
聚合度1000的聚磷酸銨和聚合度80的聚磷酸銨按照質(zhì)量比5:5組成的混合物，30重量份；
三聚氰胺，10重量份；
季戊四醇，10重量份；
硼酸鋅(ZnO占38wt％，B2O3占47wt％，結(jié)晶水占14wt％，粒徑為330目)，2重量份；
可膨脹石墨(可膨脹倍數(shù)600)，2重量份；
光穩(wěn)定劑為氧化鋅、鈦白粉、云母粉按照質(zhì)量比2:1:1組成的混合物，4重量份；
水，23重量份。
進一步，本實施例還提供所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，包括如下步驟：
(1)按照所述重量份分別取聚磷酸銨、三聚氰胺、雙氰胺、季戊四醇、硼酸鋅、可膨脹石墨、光穩(wěn)定劑和水，按照先粉料后液料的順序依次加入到立式球磨機中，進行球磨10min后，得到混合物料；
(2)向步驟(1)所述混合物料中加入所述乙烯-醋酸乙烯酯乳液和聚醋酸乙烯酯乳液，在攪拌機中以400r/min的攪拌速度進行攪拌混合20min，即得呈細膩流體狀的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
本發(fā)明所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，進行噴涂時，先噴涂第一層，經(jīng)24h后，待第一層實干(手摳不動)后再噴涂第二層，待第二層表干后，即指觸不粘時可繼續(xù)施工，直至要求厚度。
實驗例
將本發(fā)明實施例1-5所述耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料進行噴涂形成的涂層(厚度分別為2.05mm、2.2mm、1.8mm、1.6mm、2mm)在溫度5-35℃、相對濕度為50-80％的條件下養(yǎng)護55d后，按照GB14907-2002進行耐火性能試驗，檢測結(jié)果分別如表1所示。其中實施例1所述涂料形成的涂層按照GB14907-2002進行理化性能檢測，結(jié)果如表2所示。
表1-本發(fā)明所述能分解甲醛水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層的耐火性能
從表1中可以看出，本發(fā)明所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料形成涂層的耐火極限均超過60min，即超過標準規(guī)定的耐火極限60min，從而說明本發(fā)明所述涂料形成的涂層具有優(yōu)良的耐火性能。
表2-本發(fā)明所述能分解甲醛水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層的理化性能
從表2中可以看出，本發(fā)明實施例1所述的耐紫外線防輻射水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料形成涂層，耐候性好，防水性強，能耐紫外線、抗輻射，綜合性能好，各項理化性能均符合標準規(guī)定。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。