鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料制備領(lǐng)域，具體來說是一種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滯火災(zāi)的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。
[0003]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(qiáng)度高、抗震性和變形性好、施工周期短、易于維護(hù)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(dá)58.2w/m · k，遇火或溫度達(dá)到500°C左右時其彈性模量、屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)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(dá)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。
[0004]但是現(xiàn)有技術(shù)防火涂料存在配方復(fù)雜，成本高，有部分產(chǎn)品防火性能不好，容易干裂，而且耐腐蝕性能也不理想，影響使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)存在的問題，提供一種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，由下列重量份數(shù)的原料制備而成:硅酸鉀20?35份、環(huán)氧改性丙烯酸樹脂10?22份、氨基樹脂13?25份、聚磷酸銨18?30份、季戊四醇5?15份、三聚氰胺4?9份、200#汽油15?25份和有機(jī)膨潤土2?7份。
[0007]進(jìn)一步的，由下列重量份數(shù)的原料制備而成:硅酸鉀23?30份、環(huán)氧改性丙烯酸樹脂13?20份、氨基樹脂15?22份、聚磷酸銨20?27份、季戊四醇7?13份、三聚氰胺6?8份、200#汽油17?23份和有機(jī)膨潤土 4?7份。
[0008]進(jìn)一步的，由下列重量份數(shù)的原料制備而成:硅酸鉀31份、環(huán)氧改性丙烯酸樹脂17份、氨基樹脂18份、聚磷酸銨25份、季戊四醇8份、三聚氰胺8份、200#汽油20份和有機(jī)膨潤土5份。
[0009]進(jìn)一步的，所述環(huán)氧改性丙烯酸樹脂由墊底料A組分25?55份、混合單體B組分29?62份、補加組分4?8份和兌稀組分8?12份制備而成。
[0010]進(jìn)一步的，所述墊底料A組分包含以下組分:二甲苯20?40份和樹脂中間體M-505?15份;所述混合單體B組分包含以下組分：甲基丙烯酸甲酯13?23份、甲基丙烯酸丁酯3?8份、丙烯酸丁酯5?11份、苯乙烯6?13份、丙烯酸異辛酯2?6份和TBPB引發(fā)劑0.3?0.9份；所述補加組分包含以下組分:TBPB0.2?6份和二甲苯4?8份;所述兌稀組分為二甲苯。
[0011 ]進(jìn)一步的，按重量份計，所述樹脂中間體M-50包含以下組分:丙烯酸3?5份、環(huán)氧樹脂60980?110份、催化劑0.01?0.1份、二甲苯60?80份和正丁醇23?37份。
[0012]本發(fā)明的另一目的是提供一種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，步驟包括:
[0013](1)環(huán)氧改性丙烯酸樹脂制備:制備混合單體B組分:按比例將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯和TBPB引發(fā)劑混合均勻；按比例將墊底料A組分投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜升溫至135°C，滴加混合單體B組分，3小時內(nèi)均勻滴加完畢后，保溫3小時，滴加1/2量的補加組分，保溫1小時，滴加剩余量的補加組分，保溫3小時，加入兌稀組分，攪拌均勻，降溫至80°C以下，過濾備用；
[0014](2)將氨基樹脂、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、200#汽油均勻混合，進(jìn)行高速研磨45?60分鐘，至細(xì)度15?20μηι;
[0015](3)將環(huán)氧改性丙烯酸樹脂制備、硅酸鉀、有機(jī)膨潤土加入步驟(2)制得的混合物中，高速分散30?45分鐘制得成品。
[0016]進(jìn)一步的，所述硅酸鉀濃度為40?48波美度。
[0017]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:本發(fā)明中，由于原料中添加了硅酸鉀，硅酸鉀屬于堿金屬硅酸鹽，能和鐵、鋁作用生成不溶性的硅酸鹽，在涂層內(nèi)層，硅酸鉀在金屬表面上生成一層微薄而又堅韌的分子膜，這種膜具有極為優(yōu)良的特性，可以防止金屬表面與水中陰離子及溶解氧的接觸，因而能防止金屬氧化腐蝕和電化學(xué)腐蝕的發(fā)生;樹脂的性能來提高涂料的耐水性能，來滿足市場的實際需要，環(huán)氧改性丙烯酸樹脂應(yīng)用在防火涂料中在保持涂料其他性能的前提下，可顯著提高涂料的耐水性能;本發(fā)明中各物質(zhì)配合取得了較好的效果，防火性能更好，應(yīng)用范圍更廣。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，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。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]實施例1
[0020]—種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，由下列重量份數(shù)的原料制備而成:硅酸鉀20份、環(huán)氧改性丙烯酸樹脂22份、氨基樹脂13份、聚磷酸銨30份、季戊四醇5份、三聚氰胺9份、200#汽油15份和有機(jī)膨潤土7份。
[0021]環(huán)氧改性丙烯酸樹脂由墊底料Α組分25份、混合單體Β組分62份、補加組分4份和兌稀組分12份制備而成。
[0022]墊底料A組分包含以下組分:二甲苯20份和樹脂中間體M-5015份;混合單體B組分包含以下組分:甲基丙烯酸甲酯13份、甲基丙烯酸丁酯8份、丙烯酸丁酯5份、苯乙烯13份、丙烯酸異辛酯2份和TBTO引發(fā)劑0.9份;補加組分包含以下組分:TBTO 0.2份和二甲苯8份;兌稀組分為二甲苯。
[0023]按重量份計，樹脂中間體M-50包含以下組分:丙烯酸3份、環(huán)氧樹脂609110份、催化劑0.01份、二甲苯80份和正丁醇23份。
[0024]制備方法，步驟包括:
[0025](1)環(huán)氧改性丙烯酸樹脂制備:制備混合單體B組分:按比例將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯和TBPB引發(fā)劑混合均勻；按比例將墊底料A組分投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜升溫至135°C，滴加混合單體B組分，3小時內(nèi)均勻滴加完畢后，保溫3小時，滴加1/2量的補加組分，保溫1小時，滴加剩余量的補加組分，保溫3小時，加入兌稀組分，攪拌均勻，降溫至80°C以下，過濾備用；
[0026](2)將氨基樹脂、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、200#汽油均勻混合，進(jìn)行高速研磨45分鐘，至細(xì)度20μηι ；
[0027](3)將環(huán)氧改性丙烯酸樹脂制備、硅酸鉀、有機(jī)膨潤土加入步驟(2)制得的混合物中，高速分散30分鐘制得成品。
[0028]其中，硅酸鉀濃度為40波美度。
[0029]實施例2
[0030]—種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，由下列重量份數(shù)的原料制備而成:硅酸鉀35份、環(huán)氧改性丙烯酸樹脂10份、氨基樹脂25份、聚磷酸銨18份、季戊四醇15份、三聚氰胺4份、200#汽油25份和有機(jī)膨潤土2份。
[0031]環(huán)氧改性丙烯酸樹脂由墊底料Α組分55份、混合單體Β組分29份、補加組分8份和兌稀組分8份制備而成。
[0032 ] 墊底料A組分包含以下組分:二甲苯40份和樹脂中間體M-505份;混合單體B組分包含以下組分:甲基丙烯酸甲酯23份、甲基丙烯酸丁酯3份、丙烯酸丁酯11份、苯乙烯6份、丙烯酸異辛酯6份和TBTO引發(fā)劑0.9份;補加組分包含以下組分:TBPB 0.2份和二甲苯8份;兌稀組分為二甲苯。
[0033]樹脂中間體M-50包含以下組分:丙烯酸5份、環(huán)氧樹脂60980份、催化劑0.1份、二甲苯60份和正丁醇37份。
[0034]制備方法，步驟包括:
[0035](1)環(huán)氧改性丙烯酸樹脂制備:制備混合單體B組分:按比例將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸異辛酯和TBPB引發(fā)劑混合均勻；按比例將墊底料A組分投入反應(yīng)釜，反應(yīng)釜升溫至135°C，滴加混合單體B組分，3小時內(nèi)均勻滴加完畢后，保溫3小時，滴加1/2量的補加組分，保溫1小時，滴加剩余量的補加組分，保溫3小時，加入兌稀組分，攪拌均勻，降溫至80°C以下，過濾備用；
[0036](2)將氨基樹脂、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、200#汽油均勻混合，進(jìn)行高速研磨55分鐘，至細(xì)度17μηι;
[0037](3)將環(huán)氧改性丙烯酸樹脂制備、硅酸鉀、有機(jī)膨潤土加入步驟(2)制得的混合物中，高速分散40分鐘制得成品。
[0038]硅酸鉀濃度為45波美度。
[0039]實施例3
[0040]—種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，由下列重量份數(shù)的原料制備而成:硅酸鉀23份、環(huán)氧改性丙烯酸樹脂20份、氨基樹脂15份、聚磷酸銨27份、季戊四醇7份、三聚氰胺8份、200#汽油17份和有機(jī)膨潤土7份。
[0041]環(huán)氧改性丙烯酸樹脂由墊底料Α組分55份、混合單體Β組分29份、補加組分8份和兌稀組分8份制備而成。
[0042 ] 墊底料A組分包含以下組分:二甲苯40份和樹脂中間體M-505份;混合單體B組分包含以下組分:甲基丙烯酸甲酯23份、甲基丙烯酸丁酯3份、丙烯酸丁酯11份、苯乙烯6份、丙烯酸異辛酯6份和TBTO引發(fā)劑0.9份;補加組分包含以下組分:TBPB 0.2份和二甲苯8份;兌稀組分為二甲苯。
[0043]樹脂中間體M-50包含以下組分