耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制作方法
【專利摘要】耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，解決了薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料普遍存在的火災(zāi)的情況下易脫落，附著性差，防火隔熱效果差的問題，采用的技術(shù)方案是，A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比(1-3)∶1配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是：四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15-22份、第一固化劑10-15份、聚磷酸銨20-24份、三聚氰胺5-10份、季戊四醇5-10份、三氧化二銻1-5份、氯化石臘1-5份、氫氧化鋁20-25份、硼酸鋅15-20份。本發(fā)明的優(yōu)點是：該防火涂料具有發(fā)泡效果好、炭化物生成量大、發(fā)煙量少、涂層附著力強、耐酸堿性好、防火隔熱效果好。
【專利說明】耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防火涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，特別是一種具有附著力好，防火隔熱效果好的耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代化大型建筑及石化設(shè)施的框架多采用鋼結(jié)構(gòu)，然而，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)大，一般為52W/(m.K)，一旦遇到火災(zāi)，火場溫度大多在IOmin內(nèi)即達到700°C，此刻因鋼材的屈服強度急劇下降至常溫態(tài)的40%左右而失去承載力，因此必須對鋼結(jié)構(gòu)進行防火保護。采用膨脹型防火涂料對鋼結(jié)構(gòu)進行涂覆保護，無疑是最經(jīng)濟、簡便、有效的方法之一。將膨脹型防火涂料噴涂于鋼材表面，涂層受火時發(fā)泡膨脹，形成一個比原涂層厚幾十倍的難燃海綿狀炭質(zhì)層，其導(dǎo)熱系數(shù)低，一般小于0.2ff/(m.K)，對鋼材起防火隔熱作用，防止或延緩鋼材在火災(zāi)中由于迅速升溫而強度降低，避免導(dǎo)致建筑物坍塌。
[0003]目前，我國的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料大多為溶劑型，雖然其綜合性能好，但是存在著浪費資源、污染環(huán)境、損害人身健康、有安全隱患等缺點，應(yīng)用范圍受到一定限制。而水性膨脹型防火涂料與溶劑型防火涂料相比，在防火隔熱效果、附著力、裝飾性及耐水性方面仍有很大差距，在很多領(lǐng)域不能代替溶劑型防火涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計了一種耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，解決了薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料普遍存在的在火災(zāi)的情況下易脫落，附著性差，防火隔熱效果差的問題。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，關(guān)鍵是:A組分TBA型環(huán)氧樹`脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比(1-3): I配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15-22份、第一固化劑10-15份、聚磷酸銨20-24份、三聚氰胺5_10份、季戍四醇5-10份、二氧化二鋪1-5份、氯化石臘1-5份、氫氧化招20-25份、硼酸鋅15-20份。
[0006]A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比1:1配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂20份、第一固化劑13份、聚磷酸銨22份、三聚氰胺8份、季戊四醇8份、三氧化二銻3份、氯化石臘3份、氫氧化鋁23份、硼酸鋅18份。
[0007]A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比2: I配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15份、第一固化劑10份、聚磷酸銨20份、三聚氰胺5份、季戊四醇5份、三氧化二銻I份、氯化石臘I份、氫氧化鋁20份、硼酸鋅15份。
[0008]所述的第一固化劑為甲苯-2，4-二 [N，N-二甲氨基丙脲]。
[0009]本發(fā)明以四溴雙酚A(TBA)環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì)與聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二銻、氯化石臘、氫氧化鋁、硼酸鋅復(fù)配得到TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料A組分，聚酰胺300固化劑為B組分，按m㈧:m⑶=1: I復(fù)配而成。經(jīng)檢測此防火涂料發(fā)泡效果好、炭化物生成量大、發(fā)煙量少、涂層附著力強、耐酸堿性好。
[0010]本發(fā)明的制備方法是，以四溴雙酚A(TBA)與環(huán)氧氯丙烷(EHC)在氫氧化鈉溶液的作用下，通過逐步聚合得到低分子量的TBA型環(huán)氧樹脂，實現(xiàn)了阻燃溴元素的高分子化；以四溴雙酚A環(huán)氧樹脂與固化劑為成膜物質(zhì)與聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二銻、氯化石蠟、氫氧化鋁、硼酸鋅復(fù)配得到A組分，以固化劑聚酰胺300為B組分，A組分與B組分按(1-3): I的質(zhì)量份數(shù)比復(fù)配得到耐烴類室內(nèi)薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0011]溴化環(huán)氧樹脂的阻燃作用是在氣相中進行自由基連鎖反應(yīng)，其機理主要是溴化環(huán)氧樹脂受熱分解產(chǎn)生HBr，捕獲燃燒中的活性自由基生成活性較低的溴自由基，使燃燒減緩或者中止，反應(yīng)如下:
[0012]RBr — R.+Br.[0013]Br.+RCH3 — HBr+RCH2
[0014]HBr+RCH2.— RCH3+Br.[0015]HBr+H.— H2+Br.[0016]HBr+0.一 OH.+Br.[0017]HBr+OH.— HO2+Br.[0018]Br.+Br.— Br2
[0019]涂料在未固化前進行熱重試驗時，在20_150°C內(nèi)主要是溶劑小分子的揮發(fā)；150-260°C失質(zhì)量較小，涂層在溶劑揮發(fā)完后基本上保持穩(wěn)定；260-750°C失質(zhì)量最大，四溴雙酚A環(huán)氧樹脂在300°C以上分解，與基體樹脂和阻燃劑等的分解溫度相當(dāng)，在這一階段主要發(fā)生涂層熔融、基料分解放出HBr等小分子，溴化環(huán)氧樹脂開始分解，聚磷酸銨(APP)分解放出NH和磷酸，磷酸進一步熱解脫水放出偏磷酸和焦磷酸，這些酸作為脫水劑使季戊四醇(PE)的羥基基團脫水碳化；與此同時，三聚氰胺(MEL)分解產(chǎn)生NH3，鼓泡將熔融的涂層頂起，并形成多孔泡沫炭質(zhì)層，覆蓋在基材表面，減少了外部熱源對基材的作用，從而使基材受到了較好的保護。750°C以后不再失質(zhì)量，炭化層不再 分解。
[0020]三聚氰胺在220-400°C時分解釋放NH3，此后進行的是脫水碳化反應(yīng)，持續(xù)進行到548°C左右，失重率以后基本不變。三聚氰胺在220-500°C的熱分解占90%。從多聚磷酸銨和三聚氰胺的起始分解溫度觀察，發(fā)泡劑的分解溫度略高于成炭催化劑的分解溫度，搭配合理。
[0021]季戊四醇的分解主要集中在180-500°C之間，其分解成炭溫度區(qū)間與APP、MEL的熱分解活性區(qū)間相匹配，由此保證助燃助劑體系具有合理的協(xié)同溫區(qū)。
[0022]本發(fā)明以TBA環(huán)氧樹脂為成膜物質(zhì)與聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、三氧化二銻、氯化石臘、氫氧化鋁、硼酸鋅復(fù)配得到TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料A組分，聚酰胺300#固化劑為B組分，按m(A): m(B) = (1-3): I復(fù)配得到常溫固化的雙組分TB型環(huán)氧樹脂防火涂料。
[0023]本發(fā)明的有益效果是，該防火涂料具有發(fā)泡效果好、炭化物生成量大、發(fā)煙量少、涂層附著力強、耐酸堿性好、防火隔熱效果好?！揪唧w實施方式】
[0024]耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，關(guān)鍵是:A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比(1-3): I配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15-22份、第一固化劑10-15份、聚磷酸銨20-24份、三聚氰胺5-10份、季戊四醇5-10份、三氧化二銻1_5份、氯化石臘1_5份、氫氧化鋁20-25份、硼酸鋅15-20份。
[0025]A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比1:1配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂20份、第一固化劑13份、聚磷酸銨22份、三聚氰胺8份、季戊四醇8份、三氧化二銻3份、氯化石臘3份、氫氧化鋁23份、硼酸鋅18份。
[0026]A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比2: I配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15份、第一固化劑10份、聚磷酸銨20份、三聚氰胺5份、季戊四醇5份、三氧化二銻I份、氯化石臘I份、氫氧化鋁20份、硼酸鋅15份。
[0027]所述的第一固化劑為甲苯-2，4-二 [N，N-二甲氨基丙脲]。
[0028]實施例(按質(zhì)量份數(shù)，單位:份)
[0029]
【權(quán)利要求】
1.耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于:A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比(1-3): I配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15-22份、第一固化劑10-15份、聚磷酸銨20-24份、三聚氰胺5-10份、季戊四醇5-10份、三氧化二銻1_5份、氯化石臘1_5份、氫氧化鋁20-25份、硼酸鋅15-20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于:A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比1:1配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂20份、第一固化劑13份、聚磷酸銨22份、三聚氰胺8份、季戊四醇8份、三氧化二銻3份、氯化石臘3份、氫氧化鋁23份、硼酸鋅18份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于:A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料與B組分聚酰胺300固化劑，按質(zhì)量份數(shù)比2: I配制而成；其中A組分TBA型環(huán)氧樹脂防火涂料的配方按質(zhì)量份數(shù)配比是:四溴雙酚A環(huán)氧樹脂15份、第一固化劑10份、聚磷酸銨20份、三聚氰胺5份、季戊四醇5份、三氧化二銻I份、氯化石臘I份、氫氧化鋁20份、硼酸鋅15份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐烴類室內(nèi)薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于:所述的第一固化劑為甲苯_2，4 - 二 [N，N- 二甲氨基丙脲]。
【文檔編號】C09D7/12GK103450781SQ201310016040
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月17日
【發(fā)明者】王海輝 申請人:王海輝