本發(fā)明屬于防火涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種室內(nèi)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)具有強(qiáng)度高、自重輕、可利用空間大、施工周期短、抗震性好、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，比如工業(yè)廠房、體育館、展覽館等建筑大多采用鋼結(jié)構(gòu)為主體。但與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土相比，鋼結(jié)構(gòu)材料又有耐火性能差的缺點(diǎn)，普通建筑用鋼在高溫下承載力會(huì)大幅度降低，當(dāng)溫度達(dá)到540℃(臨界溫度)以上時(shí)就會(huì)失去靜態(tài)平衡，導(dǎo)致建筑物發(fā)生坍塌，從而造成較大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。一般火場(chǎng)溫度可達(dá)700℃以上，未經(jīng)任何防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)在火場(chǎng)中溫度會(huì)迅速升高，在10～15min內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)的溫度可達(dá)540℃以上。對(duì)此，人們通常采用混凝土包覆、絕熱板包覆、礦物纖維與水泥混合后噴涂以及鋼結(jié)構(gòu)防火涂料噴涂等措施來(lái)降低鋼結(jié)構(gòu)在火場(chǎng)中的升溫速率。其中，超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料具有施工方便、用量少、防火隔熱性好、裝飾性好等特點(diǎn)而被廣泛使用。超薄型防火涂料在常溫下與普通涂膜狀態(tài)一樣，但在受火焰或高溫作用時(shí)，涂層會(huì)發(fā)泡膨脹形成致密的炭化層，炭化層厚度約為涂層厚度的20～40倍，由于炭化層具有良好的隔熱效果，能夠有效的減緩鋼材的升溫速率，從而延長(zhǎng)火災(zāi)條件下鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界溫度的時(shí)間。目前，市場(chǎng)上高性能的超薄型防火涂料多為國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格較高，國(guó)內(nèi)超薄型防火涂料雖然價(jià)格相對(duì)較低，但大多數(shù)產(chǎn)品在性能方面還存在很多不足，比如耐火時(shí)間短、膨脹率低、耐水性、發(fā)泡不均勻、炭化層與基材表面附著力差等缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，優(yōu)化選擇基料樹(shù)脂，優(yōu)化填料配比，提供一種能夠極大提高耐火極限的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，該涂料耐水性和耐候性指標(biāo)也遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求指標(biāo)，并且該涂料所使用的原料均為國(guó)產(chǎn)原料，性價(jià)比高，具有較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量百分比計(jì)，原料配比如下：成膜劑3.5～26％氯化阻燃劑1～5％成炭劑5～15％發(fā)泡劑8～20％聚磷酸銨15～30％顏填料2～25％增塑劑0.5～5％可膨脹石墨0.1～5％分散劑0.1～2％附著力促進(jìn)劑0.1～2％二甲苯20～35％。優(yōu)選的，一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量百分比計(jì)，原料配比如下：成膜劑6～18％氯化阻燃劑1～3％成炭劑7～13％發(fā)泡劑10～13％聚磷酸銨17～25％顏填料8～21％增塑劑1～4.5％可膨脹石墨0.1～2％分散劑0.2～1％附著力促進(jìn)劑0.1～2％二甲苯20～35％。更優(yōu)選的，一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量百分比計(jì)，原料配比如下：成膜劑9.5％氯化阻燃劑1.2％成炭劑7.5％發(fā)泡劑12.5％聚磷酸銨19.8％顏填料16％增塑劑3％可膨脹石墨0.2％分散劑0.4％附著力促進(jìn)劑1％二甲苯28.9％。進(jìn)一步地，所述成膜劑由硅改性丙烯酸樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂組成，兩者質(zhì)量比為0.5‐40:1，其中硅改性丙烯酸樹(shù)脂分子量為10萬(wàn)‐20萬(wàn)，熔融溫度為150～250℃，其中硅改性丙烯酸樹(shù)脂單體組成比例為：有機(jī)硅單體3‐9％，硬體單體苯乙烯50‐60％，軟體丙烯酸丁酯35‐45％。進(jìn)一步地，所述發(fā)泡劑為三聚氰胺。進(jìn)一步地，所述顏填料為鈦白粉和氫氧化鋁。進(jìn)一步地，所述成炭劑為雙季戊四醇。本發(fā)明中氨基樹(shù)脂具有較好的耐水性和耐候性，通過(guò)使用硅改性丙烯酸樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂的復(fù)合樹(shù)脂作為基料，可以大大提高防火涂料的耐水性和耐候性。氯化阻燃劑既是成膜物，也是阻燃劑。當(dāng)涂層在高溫條件下軟化熔融后，聚磷酸銨受熱分解生成磷酸，在高溫條件下形成聚磷酸的熔融體，聚磷酸能夠催化雙季戊四醇脫水炭化；與此同時(shí)三聚氰胺受熱分解釋放的不燃性氣體，促使炭化層形成多孔的海綿狀結(jié)構(gòu)，雙季戊四醇也使炭化層具有更高的強(qiáng)度和膨脹質(zhì)量。顏填料能夠提高涂膜的理化性能，增強(qiáng)炭化層的強(qiáng)度，增強(qiáng)炭化層與基材表面的附著力。增塑劑既可以提高涂膜的柔韌性，也可以使涂料在施工過(guò)程中具有較好的流平性?？膳蛎浭诟邷叵率軣嵫杆倥蛎?，形成蠕蟲狀的穩(wěn)定炭層，這種纖維狀炭體在體系中以交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形式存在，增強(qiáng)了炭化層的強(qiáng)度，可防止炭化層脫落。本發(fā)明中對(duì)涂料耐水性能影響最大的因子是聚磷酸銨、雙季戊四醇和氨基樹(shù)脂，高聚合度的聚磷酸銨水溶性低，涂膜耐水性較好；氨基樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐水性和耐候性，在防火涂料中加入一定比例的氨基樹(shù)脂可以大大提高涂料的耐水性，雙季戊四醇使炭化層具有更高的強(qiáng)度和膨脹質(zhì)量。本發(fā)明提供一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂的制備方法，包括以下步驟：s1.按上述重量百分比準(zhǔn)備好原料；s2.先將硅改性丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、氯化阻燃劑、二甲苯混合攪拌，使樹(shù)脂完全溶解，攪拌時(shí)間不少于10‐20分鐘，再加入分散劑、增塑劑和附著力促進(jìn)劑分散5‐10分鐘；s3.依次加入聚磷酸銨、成炭劑、發(fā)泡劑，高速攪拌分散，分散時(shí)間不少于20‐30分鐘；s4.最后加入顏填料、可膨脹石墨，高速攪拌分散，分散時(shí)間不少于15‐25分鐘，制得成品。進(jìn)一步地，步驟s2攪拌溫度為25‐35℃。進(jìn)一步地，步驟s3和s4攪拌溫度為25‐45℃。進(jìn)一步地，所述成品的粘度控制在16‐25萬(wàn)cps。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明采用硅改性丙烯酸樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂的復(fù)合樹(shù)脂作基料，同時(shí)耐水性和耐候性大大提升，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明的涂料產(chǎn)品，耐水測(cè)試360h以上不發(fā)生起泡或脫落。(2)本發(fā)明產(chǎn)品所使用的原料均為國(guó)產(chǎn)原料，大大降低了涂料生產(chǎn)成本，性價(jià)比高，具有較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。(3)本發(fā)明提供的一種超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，創(chuàng)新性采用雙季戊四醇作為成炭劑，使涂料的膨脹質(zhì)量更為良好，膨脹率約20～40倍，炭化層致密且與基材表面附著力良好，耐火性能可達(dá)120min以上。(4)本發(fā)明所形成的產(chǎn)品性能均遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(gb14907‐2002)技術(shù)指標(biāo)的要求。本發(fā)明經(jīng)檢測(cè)，主要性能如下：按gb14907‐2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》進(jìn)行檢驗(yàn)，研制的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的性能指標(biāo)如下表：具體實(shí)施方式1.一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量百分比計(jì)，原料配比如下：原料組成組1組2組3組4組5組6硅改性丙烯酸樹(shù)脂7％8％3％15％5％13％氨基樹(shù)脂1.5％1.5％3％0.5％5％1％氯化阻燃劑1.2％1.2％1％5％3％1％季戊四醇7.5％7.5％15％5％7％13％三聚氰胺12.5％12.5％8％15％13％10％聚磷酸銨19.8％19.8％30％15％25％17％鈦白粉9％9％15％2％12％5％氫氧化鋁8.8％7％1％10％3％9％增塑劑1％3％0.5％5％4.5％1％可膨脹石墨0.2％0.2％1％3％0.1％2％分散劑0.5％0.4％0.1％2％1％0.2％附著力促進(jìn)劑1％1％2％2％0.1％1％二甲苯30％28.9％20.4％20.5％21.3％26.8％2.一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂的制備方法一種室內(nèi)超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂的制備方法，包括以下步驟：s1.按上述重量百分比準(zhǔn)備好原料；s2.先將硅改性丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、氯化阻燃劑、二甲苯混合攪拌，使樹(shù)脂完全溶解，攪拌時(shí)間不少于10‐20分鐘，攪拌溫度為25‐35℃，再加入分散劑、增塑劑和附著力促進(jìn)劑分散5‐10分鐘；s3.依次加入聚磷酸銨、成炭劑、發(fā)泡劑，高速攪拌分散，分散時(shí)間不少于20‐30分鐘，攪拌溫度為25‐45℃；s4.最后加入顏填料、可膨脹石墨，高速攪拌分散，攪拌溫度為25‐45℃，分散時(shí)間不少于15‐25分鐘，制得成品。按照組1‐組6原料所制得的成品，對(duì)其進(jìn)行耐火性能測(cè)試，結(jié)果如下：本發(fā)明提供的一種超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料膨脹率約20～40倍，炭化層致密且與基材表面附著力良好，耐火性能可達(dá)120min以上。以上所述，為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)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)，根據(jù)本發(fā)的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12