一種鋼板用高分子防火涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及防火材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼板用高分子防火涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼材雖然不燃，但具有耐熱不耐高溫的特性，易導(dǎo)熱，鋼結(jié)構(gòu)受熱可造成以下兩方面的危害:一方面，因為鋼材的熱膨脹系數(shù)高，高溫時易造成結(jié)構(gòu)的變形或構(gòu)件伸長，當(dāng)鋼材兩側(cè)受熱不均時易引起構(gòu)件彎曲；另一方面，鋼材的力學(xué)性能，如:屈服應(yīng)力、彈性模量等隨溫度地升高而逐漸降低。當(dāng)達(dá)到臨界溫度時，鋼結(jié)構(gòu)將失去支撐能力，造成建筑物坍塌等事故。特別地指出，目前的消防云梯的最大上升高度僅為100 m，這對高層建筑火災(zāi)的滅火和救援工作造成很大的局限性；
當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的質(zhì)量參差不齊，普遍存在著防火性能差、膨脹倍率低、膨脹層結(jié)構(gòu)強度低、耐水性差等問題。針對以上所述問題，并根據(jù)我國的實際情況與市場需求，本發(fā)明研究一種高分子防火涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種高分子防火涂料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種鋼板用高分子防火涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
環(huán)氧樹脂E44 270-300、t31環(huán)氧樹脂固化劑5_8、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.4-2、多壁碳納米管10-14、27-30%的硝酸溶液300-400、醋酸丁酯17-20、磷酸三聚氰胺3-4、異丙醇鋁4-6、聚丙烯酰胺0.3-0.7、聚丙烯酸鈉1-2、鈦酸鉀晶須0.1-0.3、納米二氧化鋯1.3-2、高嶺土40-51、松針粉0.1-0.4、羥基錫酸鋅1-2、聚山梨酯-80 0.5-1,0.5-lmol/l的硫酸溶液6-13、碳酸鈉6-9、硬脂酸鋇1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.7_1.1、氧化石墨烯3_7、聚乙烯吡咯烷酮6-10、尼龍酸甲酯500-600。
[0005]—種鋼板用高分子防火涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)取上述高嶺土重量的70-85%，送入10-13mol/l的氫氧化鈉中浸泡1-2小時，過濾，水洗3-4次，與硬脂酸鋇混合，在400-500°C下煅燒30-40分鐘，冷卻，磨成細(xì)粉；
(2)將上述聚丙烯酸鈉加入到其重量180-200倍去離子水中，在50-60°C下保溫攪拌3-4分鐘，加入上述步驟(I)中得到的細(xì)粉，磁力攪拌1-2分鐘，得高嶺土粉分散液；
(3)將上述氧化石墨烯加入到其重量30-40倍去離子水中，磁力攪拌4-7分鐘，得石墨烯分散液；
(4)取上述多壁碳納米管，加入到上述27-30%的硝酸溶液中，超聲分散30-40分鐘，超聲頻率為30-40kHz，升高溫度為50-60°C，保溫攪拌20-24小時，離心分離，將沉淀在90-100°C下干燥20-25小時，得純化碳納米管； (5)將上述聚乙烯吡咯烷酮加入到其重量46-50倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述純化碳納米管，超聲分散20-30分鐘，超聲頻率為30-40kHz，離心分離，將沉淀在常溫下干燥30-40小時，得預(yù)處理碳納米管；
(6)取上述硅烷偶聯(lián)劑kh560，加入到其重量100-120倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入聚山梨酯-80，升高溫度為80-90°C，加入上述高嶺土粉分散液、石墨烯分散液、預(yù)處理碳納米管，600-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-40分鐘，得改性復(fù)合溶液；
(7)將上述納米二氧化錯加入到上述0.5-lmol/l的硫酸溶液中，攪拌均勾，得預(yù)混酸液；
(8)將上述異丙醇鋁加入到其重量80-100倍的去離子水中，攪拌均勻，加入聚丙烯酰胺、羥基錫酸鋅、剩余的高嶺土，升高溫度為40_50°C，加入上述預(yù)混酸液，保溫攪拌20-30分鐘，加入上述碳酸鈉，升高溫度為70-76°C，保溫攪拌30-40分鐘，加入上述改性復(fù)合溶液，300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-2小時，過濾，將沉淀水洗3-4次，在60-70°C下真空干燥2-3小時，得改性防火填料；
(9)將上述t31環(huán)氧樹脂固化劑、2，4，6_三(二甲氨基甲基)苯酚混合，攪拌均勻，為a料；
(10)將上述改性防火填料加入到醋酸丁酯中，40-50°C下保溫攪拌7-10分鐘，冷卻至常溫，加入環(huán)氧樹脂E44、尼龍酸甲酯、磷酸三聚氰胺，以及剩余各原料，攪拌均勻，為b料；
(11)使用前，將a料、b料混合均勻，即得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明的阻燃材料中首先將高嶺土堿化處理，然后與硬脂酸鋇混合煅燒，提高了其穩(wěn)定性，然后在聚丙烯酸鈉水溶液中進(jìn)行分散，得高嶺土粉分散液，
然后將碳納米管進(jìn)行改性處理，可以使其有效的分散到防火涂料中，起到改善涂膜強度和韌性、防止高溫開裂，提高涂料受火膨脹后炭化層的致密度等效果，從而促進(jìn)成品的防火性能；
之后本發(fā)明以異丙醇鋁為原料，并加入導(dǎo)熱系數(shù)較小的納米二氧化鈦，配合羥基錫酸鋅，可以起到很好的協(xié)同阻燃的效果；
本發(fā)明加入的填料在涂料中具有很好的分散性，不易團(tuán)聚，阻熱阻燃性強，對鋼板可以起到很好的防火保護(hù)的效果。
【具體實施方式】
[0007]實施例1
一種鋼板用高分子防火涂料，它是由下述重量份的原料組成的:
環(huán)氧樹脂E44 300、131環(huán)氧樹脂固化劑8、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.4、多壁碳納米管10、30%的硝酸溶液400、醋酸丁酯20、磷酸三聚氰胺4、異丙醇鋁4、聚丙烯酰胺0.7、聚丙烯酸鈉1-2、鈦酸鉀晶須0.3、納米二氧化鋯1.3、高嶺土 51、松針粉0.4、羥基錫酸鋅2、聚山梨酯-80 0.5,0.5mol/l的硫酸溶液13、碳酸鈉9、硬脂酸鋇1、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.7、氧化石墨烯3、聚乙烯吡咯烷酮6-10、尼龍酸甲酯600。
[0008]一種鋼板用高分子防火涂料的制備方法，包括以下步驟:
(I)取上述高嶺土重量的85%，送入13mol/l的氫氧化鈉中浸泡2小時，過濾，水洗3次，與硬脂酸鋇混合，在400°C下煅燒40分鐘，冷卻，磨成細(xì)粉； (2)將上述聚丙烯酸鈉加入到其重量200倍去離子水中，在60°C下保溫攪拌4分鐘，加入上述步驟(I)中得到的細(xì)粉，磁力攪拌I分鐘，得高嶺土粉分散液；
(3)將上述氧化石墨烯加入到其重量40倍去離子水中，磁力攪拌7分鐘，得石墨烯分散液；
(4)取上述多壁碳納米管，加入到上述30%的硝酸溶液中，超聲分散40分鐘，超聲頻率為40kHz，升高溫度為60°C，保溫攪拌20小時，離心分離，將沉淀在100°C下干燥25小時，得純化碳納米管；
(5)將上述聚乙烯吡咯烷酮加入到其重量50倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述純化碳納米管，超聲分散30分鐘，超聲頻率為40kHz，離心分離，將沉淀在常溫下干燥40小時，得預(yù)處理碳納米管；
(6)取上述硅烷偶聯(lián)劑kh560，加入到其重量120倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入聚山梨酯-80，升高溫度為80-90°C，加入上述高嶺土粉分散液、石墨烯分散液、預(yù)處理碳納米管，1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，改性復(fù)合溶液；
(7)將上述納米二氧化錯加入到上述0.5mo 1/1的硫酸溶液中，攪拌均勾，得預(yù)混酸液；
(8)將上述異丙醇鋁加入到其重量80倍的去離子水中，攪拌均勻，加入聚丙烯酰胺、羥基錫酸鋅、剩余的高嶺土，升高溫度為50°C，加入上述預(yù)混酸液，保溫攪拌30分鐘，加入上述碳酸鈉，升高溫度為76°C，保溫攪拌30-40分鐘，加入上述改性復(fù)合溶液，500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢鐸小時，過濾，將沉淀水洗3-4次，在60°C下真空干燥2小時，得改性防火填料；
(9)將上述t31環(huán)氧樹脂固化劑、2，4，6_三(二甲氨基甲基)苯酚混合，攪拌均勻，為a料；
(10)將上述改性防火填料加入到醋酸丁酯中，40-50°C下保溫攪拌7-10分鐘，冷卻至常溫，加入環(huán)氧樹脂E44、尼龍酸甲酯、磷酸三聚氰胺，以及剩余各原料，攪拌均勻，為b料；
(11)使用前，將a料、b料混合均勻，即得。
[0009]性能測試:
耐火性:
800°C:50mino
【主權(quán)項】
1.一種鋼板用高分子防火涂料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 環(huán)氧樹脂E44 270-300、t31環(huán)氧樹脂固化劑5_8,2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.4-2、多壁碳納米管10-14、27-30%的硝酸溶液300-400、醋酸丁酯17-20、磷酸三聚氰胺3-4、異丙醇鋁4-6、聚丙烯酰胺0.3-0.7、聚丙烯酸鈉1-2、鈦酸鉀晶須0.1-0.3、納米二氧化鋯1.3-2、高嶺土40-51、松針粉0.1-0.4、羥基錫酸鋅1-2、聚山梨酯-80 0.5-1,0.5_lmol/l的硫酸溶液6-13、碳酸鈉6-9、硬脂酸鋇1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh560 0.7_1.1、氧化石墨烯3_7、聚乙烯吡咯烷酮6-10、尼龍酸甲酯500-600。2.—種如權(quán)利要求1所述的鋼板用高分子防火涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取上述高嶺土重量的70-85%，送入10-13mol/l的氫氧化鈉中浸泡1-2小時，過濾，水洗3-4次，與硬脂酸鋇混合，在400-500°C下煅燒30-40分鐘，冷卻，磨成細(xì)粉； (2)將上述聚丙烯酸鈉加入到其重量180-200倍去離子水中，在50-60°C下保溫攪拌3-4分鐘，加入上述步驟(I)中得到的細(xì)粉，磁力攪拌1-2分鐘，得高嶺土粉分散液； (3)將上述氧化石墨烯加入到其重量30-40倍去離子水中，磁力攪拌4-7分鐘，得石墨烯分散液； (4)取上述多壁碳納米管，加入到上述27-30%的硝酸溶液中，超聲分散30-40分鐘，超聲頻率為30-40kHz，升高溫度為50-60°C，保溫攪拌20-24小時，離心分離，將沉淀在90-100°C下干燥20-25小時，得純化碳納米管； (5)將上述聚乙烯吡咯烷酮加入到其重量46-50倍的去離子水中，攪拌均勻，加入上述純化碳納米管，超聲分散20-30分鐘，超聲頻率為30-40kHz，離心分離，將沉淀在常溫下干燥30-40小時，得預(yù)處理碳納米管； (6)取上述硅烷偶聯(lián)劑kh560，加入到其重量100-120倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入聚山梨酯-80，升高溫度為80-90°C，加入上述高嶺土粉分散液、石墨烯分散液、預(yù)處理碳納米管，600-1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-40分鐘，得改性復(fù)合溶液； (7)將上述納米二氧化錯加入到上述0.5-lmol/l的硫酸溶液中，攪拌均勾，得預(yù)混酸液； (8)將上述異丙醇鋁加入到其重量80-100倍的去離子水中，攪拌均勻，加入聚丙烯酰胺、羥基錫酸鋅、剩余的高嶺土，升高溫度為40_50°C，加入上述預(yù)混酸液，保溫攪拌20-30分鐘，加入上述碳酸鈉，升高溫度為70-76°C，保溫攪拌30-40分鐘，加入上述改性復(fù)合溶液，300-500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-2小時，過濾，將沉淀水洗3-4次，在60-70°C下真空干燥2-3小時，得改性防火填料； (9)將上述t31環(huán)氧樹脂固化劑、2，4，6_三(二甲氨基甲基)苯酚混合，攪拌均勻，為a料； (10)將上述改性防火填料加入到醋酸丁酯中，40-50°C下保溫攪拌7-10分鐘，冷卻至常溫，加入環(huán)氧樹脂E44、尼龍酸甲酯、磷酸三聚氰胺，以及剩余各原料，攪拌均勻，為b料； (11)使用前，將a料、b料混合均勻，即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼板用高分子防火涂料及其制備方法，本發(fā)明加入的填料在涂料中具有很好的分散性，不易團(tuán)聚，阻熱阻燃性強，對鋼板可以起到很好的防火保護(hù)的效果。
【IPC分類】C09D7/12, C09D163/00, C09D5/18
【公開號】CN105542625
【申請?zhí)枴緾N201610139467
【發(fā)明人】吳倫
【申請人】吳倫
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月11日