專利名稱：一種無機膨脹型鋼結構防火涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提出一種用無機材料制成的、分層涂于鋼結構表面的膨脹型防火涂料，屬于防火涂料技術領域。
本發(fā)明提出以前，在美國專利US-488057中公開了兩種無機膨脹型防火涂料一種是水玻璃中摻入鋁粉，另一種是水玻璃中摻入碳化硅和碳化硅晶須。其使用方法為前者用作粘結劑和隔離層，后者用作發(fā)泡層，依次涂覆在鋁或鋁合金的表面，用以防火。上述由兩種涂料復合而成的防火層存在三個缺點(1)耐火極限只有30分鐘;(2)所用的鋁粉、碳化硅晶須比較昂貴;(3)使用范圍小，只適用于鋁及鋁合金，不適用于現(xiàn)代社會大量使用的鋼結構。
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術中存在的缺點，采用無機材料研制一種適用于鋼結構的、耐火極限長、涂覆工藝簡單、發(fā)泡時不產(chǎn)生有毒氣體的防火涂料。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在鋼結構的表面依次涂覆四層涂料(1)高溫(500℃以上)時產(chǎn)生無毒氣體的高溫發(fā)泡層;(2)然后涂覆一層隔離層;(3)再涂覆層一層低溫(500℃以下)時能產(chǎn)生無毒氣體的低溫發(fā)泡層;(4)最后再涂覆一層隔離層。由此，組成了一種由四層涂料組成的復合涂層。該復合涂層在火災期間的防火功能是這樣完成的在火災初期，低溫發(fā)泡層受熱后，在200℃左右產(chǎn)生無毒氣體，首先發(fā)泡，發(fā)揮隔熱作用，減緩鋼結構的升溫趨勢，用于前期阻火。當火焰繼續(xù)升溫至800℃以上時，隨著低溫發(fā)泡層的熔縮，高溫發(fā)泡層開始產(chǎn)生無毒氣體，起泡，形成致密的隔熱層，繼續(xù)阻火。位于高低溫發(fā)泡層中間和低溫發(fā)泡層外面的隔離層是采用同種材料制成的，不發(fā)泡，它的作用是隔熱和抑制發(fā)泡層的過度發(fā)泡。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點為1、耐火極限長，超過60分鐘;
2、涂覆工藝簡單，容易涂刷;
3、涂層抗壓強度高，必要時，施工人員可站在涂層上涂刷;
4、各涂層所用的涂料均不易燃燒，無異味，施工人員不需特別的防護器具;
5、在阻火過程中不排放有毒氣體;
6、涂料與鋼結構之間附著力較好;
7、原材料價格低廉。
下面結合附圖詳細介紹
具體實施例方式

圖1為本發(fā)明的結構示意圖，圖中，1為鋼結構，2為高溫發(fā)泡層，3為隔離層，4為低溫發(fā)泡層，5為隔離層。
1、高溫發(fā)泡層的組成及制造方法如下a、組成成份為水玻璃、玻璃粉、膨脹珍珠巖和碳黑共四種，它們之間的重量比依次為50∶30∶12～24∶0.1～3.0。
b、制造方法為將研細的玻璃粉(細度≥180～300目)、膨脹珍珠巖粉、碳黑，按上述比例，用球磨混合均勻，制成高溫發(fā)泡粉料，然后加入到水玻璃(模數(shù)M≥30)基料中，攪拌均勻，即成高溫發(fā)泡層涂料。
2、低溫發(fā)泡層涂料的組成及其制造方法
a、組成成份為水玻璃(模數(shù)M＞3.0)，白炭黑(純度≥88%)、氫氧化納(或氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀，純度≥98%)鈦白粉(各種晶型均可)，依次按下述重量比配制100∶9～24∶1～10∶0.5～0.8。
b、制造方法按上述比例，先將白碳黑和鈦白粉混合，得到低溫發(fā)泡層粉;再將水玻璃與氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀)混合，得到調(diào)配液;最后，把所得的低溫發(fā)泡粉和調(diào)配液混合，攪拌均勻，就得到低溫發(fā)泡層涂料。
3、隔離層涂料的組成及其制造方法a、組成成分為水玻璃(模數(shù)M≥3.0)、高鋁土(細度325目)、滑石粉(細度325目)，按下述重量比配制20～30∶25∶5。
b、制造方法為按上述重量比，將高鋁土、滑石粉倒入水玻璃內(nèi)，攪拌均勻即成。
復合涂料的組成及施工方法將上述三種材料按如下先后次序涂刷到鋼結構的表面上高溫發(fā)泡層、隔離層、低溫發(fā)泡層、隔離層。涂料的用量與涂層厚度應達到下述要求高層發(fā)泡層涂料用量為6.0～6.2公斤/米2，濕涂層厚度為2.4～2.5毫米;隔離層涂料用量為0.8～0.9公斤/米2，濕涂層厚度為0.1～0.2毫米;低溫發(fā)泡層涂料用量為8.0～8.2公斤/米2，濕涂層厚度為1.9～2.0毫米;隔離層涂料用量為0.8～0.9公斤/米2，濕涂層厚度為0.1～0.2毫米。按上述施工方法組成的復合涂料，涂層總重量為15.6～16.2公斤/米2，濕涂層總厚度為4.5～4.9毫米。
各層涂料均應分道涂刷，每道涂刷間隔離時間不少于8小時，每層涂刷間隔時間不少于24小時。
權利要求
1.一種復合防火涂料，其特征在于該涂料按下述次序涂覆于鋼結構表面高溫發(fā)泡層、隔離層、低溫發(fā)泡層、隔離層。
2.如權利要求1所說的復合防火涂料，其特征在于高溫發(fā)泡層的組成成份為水玻璃、玻璃粉、膨脹珍珠巖、碳黑，它們之間的重量比，依次為50∶30∶12～24∶0.1～3.0，它們的制造方法為按上述比例，將細度≥180～300目的研細的玻璃粉、膨脹珍珠巖粉、炭黑混合均勻，制成高溫發(fā)泡粉料，然后加入到模數(shù)M≥3.0的水玻璃中攪拌均勻即成。
3.如權利要求1所說的復合防火涂料，其特征在于低溫發(fā)泡層的組成成份為水玻璃、白碳黑、氫氧化鈉、(或氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀)、鈦白粉，它們之間的重量比，依次為100∶9～24∶1～10∶0.5～0.8;它們的制造方法為按上述比例，將白炭黑(純度≥88%)和鈦白粉(各種晶型均可)混合，得到低溫發(fā)泡層粉;再將水玻璃(模擬M≥3.0)與氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀)混合，得到調(diào)配液;最后，將低溫發(fā)泡層粉與調(diào)配液混合，攪拌均勻即成。
4.如權利要求1所說的復合防火涂料，其特征在于隔離層的組成成份為水玻璃、高鋁土和滑石粉，它們之間的重量比，依次為20～30∶25∶5;它們的制造方法為按上述比例，將高鋁土(細度325目)、滑石粉(細度325目)倒入水玻璃(模數(shù)M≥3.0)內(nèi)，攪拌均勻即成。
5.如權利要求1所說的復合防火涂料，其特征在于各涂層的厚度范圍(濕涂層)依次為高溫發(fā)泡層2.4～2.5毫米;隔離層0.1～0.2毫米;低溫發(fā)泡層1.9～2.0毫米;隔離層0.1～0.2毫米。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用無機材料制成的、分層涂于鋼結構表面的膨脹型防火涂料，屬于防火涂料領域。本發(fā)明的特征在于涂料由高溫發(fā)泡層、低溫發(fā)泡層、隔離層組成，按下述先后次序，分四層涂于鋼材表面高溫發(fā)泡層、隔離層、低溫發(fā)泡層和隔離層。全部材料均用價格低廉的無機材料制成，阻火過程中梯次發(fā)泡，形成復合涂層，并且不產(chǎn)生有毒氣體，耐火極限超過60分鐘，可供各種鋼結構的現(xiàn)代建筑物涂覆，用作防火保護措施。
文檔編號C09D5/18GK1076941SQ92102108
公開日1993年10月6日 申請日期1992年4月1日 優(yōu)先權日1992年4月1日
發(fā)明者范春山, 陳功智, 黃永勤 申請人:中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所