CN101418158B - 一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料 - Google Patents
一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101418158B CN101418158B CN2008100463703A CN200810046370A CN101418158B CN 101418158 B CN101418158 B CN 101418158B CN 2008100463703 A CN2008100463703 A CN 2008100463703A CN 200810046370 A CN200810046370 A CN 200810046370A CN 101418158 B CN101418158 B CN 101418158B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- fire
- coating
- steel structure
- phosphor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开的一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料，其组成按重量份计为：由改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和醇酸树脂组成的基料树脂40～75份，膨胀阻燃剂50～70份，钛白粉8～12份，碳酸钙8～12份，由二甲苯和醋酸丁酯组成的混合溶剂18～35份。由于本发明基料树脂是由多种树脂混合构成，且使用的膨胀阻燃剂又是集成炭剂、发泡剂、以及成炭催化剂于一体的物质，因而该涂料不仅流动性能好，施工方便，形成的涂层薄，而且附着力强，硬度高，发泡后所形成的炭化层厚度高，炭层均匀、致密，强度高，与钢结构粘结能力强，不会被火焰冲破或脱落，耐火极限性能优异，可用于工业厂房、体育馆、高层等钢结构建筑的防火保护。
Description
技术领域
本发明属于防火涂料技术领域，具体涉及一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料。
背景技术
众所周知，在钢结构防火涂料技术领域，涂料的防火性能往往与其涂覆的厚度直接相关，尤其是对于同一涂料。一般而言，涂覆层厚的都比薄的防火性能要好。但在达到一定的防火要求的前提下，厚涂型的防火涂料无疑耗费的涂料量多，成本高，且涂覆次数多，工期长，工序繁琐或流延性不好，致使涂层的外表面装饰效果差。因而这种厚涂型的防火涂料现已被后续研发出现的薄涂型钢结构防火涂料，尤其是超薄膨胀型钢结构防火涂料所替代。
超薄膨胀型钢结构防火涂料主要以溶剂型为主，其涂层薄(厚度只有1.5～3mm)，外表面装饰效果好，涂层遇火不仅会发泡膨胀形成致密、强度高的防火隔热层且膨胀率较高，可以形成40～100mm的炭化层，为原来涂层的数十倍，该防火隔热层极大地延缓了被保护钢材的温升，提高了钢结构构件的耐火极限，使耐火极限达到0.5～3h(根据所涂覆的厚度增加而增加)，因而与现有的厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，具有品种粒度细、涂料层薄、施工方便、装饰性好的优点，其性能也远胜于厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料。
现有超薄膨胀型防火涂料主要由基料树脂、成炭催化剂、成炭剂、发泡剂等材料组成。其中基料树脂有使用单一树脂的，如瞿金清等公开的使用丙烯酸树脂作为防火涂料的基料(钢结构用丙烯酸改性醇酸树脂涂料的研制[J]，涂料与涂装2000(76)：24-25)。又如覃文清等公开的采用丙烯酸改性醇酸树脂作为基料(钢结构防火、防腐双功能涂料的研究[J]，涂料工业，2008(38)：78-81)。还有采用丙烯酸树脂，醇酸树脂，环氧树脂，聚氨酯中的一种或者两种混合作为防火涂料的基料树脂的(霍海凤，张爱黎，熊开林。丙烯酸树脂用作超薄型钢结构防火涂料基料的研究[J]，有色矿冶，2007.(23)：34-37)。使用单一的醇酸树脂作为基料时，虽然涂层的膨胀效果很好，但干燥和固化相当慢，在常温下更是如此；同时，其涂膜的硬度低、耐水性和耐候性较差，生成的碳层强度不够，涂层与底层的粘附力也不行。使用单一的丙烯酸树脂作为防火涂料的基料时，虽碳层结构密实，但膨胀高度不够，其次丙烯酸树脂粘度较大，涂刷比较困难。而聚氨酯树脂虽具有硬度高，附着力强，耐腐蚀性强的优点，但耐水性和光泽性差。而现有超薄型防火涂料都属于磷-氮型，其主要阻燃成分大都为季戊四醇、三聚氰胺、聚磷酸胺以及少量无机物等直接添加构成。这种构成已成为防火涂料的经典阻燃体系。但由于这种体系使用的阻燃剂由多组分直接添加构成，因而在混合时存在分散性不好的缺点，除此之外，还存在高温燃烧后的炭层不够致密、粘结性能也不够好等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有磷-氮超薄膨胀型防火涂料存在的缺陷，提供一种新的磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料。
本发明提供的磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料，其组成按重量份计为：由改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和醇酸树脂组成的基料树脂40～75份，优选50～68份，膨胀阻燃剂50～70份，优选61～70份，钛白粉8～12份，碳酸钙8～12份，由二甲苯和醋酸丁酯组成的混合溶剂18～35份，其中基料树脂所用的改性丙烯酸树脂为20～35份，优选25～33份；聚氨酯树脂为10～20份，优选12～18份；醇酸树脂为10～20份，优选13～17份；其中混合溶剂所用的二甲苯为10～20份，醋酸丁酯为8～15份。
本发明提供的防火涂料中所用的膨胀阻燃剂(SCF101)是本申请人自行研制的方法制备的，见专利申请号为200710050105.8的“干法制备磷(硼)酸三聚氰胺盐阻燃剂的方法”。
本发明提供的防火涂料中所用的改性丙烯酸树脂为醇酸树脂改性的丙烯酸树脂，其改性方法为：按重量份计，在20份丙烯酸树脂中加入2份己二异氰酸酯和3份二甲苯，搅拌均匀后，加入3份醇酸树脂搅拌至澄清溶液为止。
由于本发明基料树脂是由多种树脂混合构成，且其中含有的醇酸树脂不仅分子量低，成膜性能好，能使涂膜具有非常高光泽，易于施工和与氧气交联使其自干的特性，还可以作为阻燃碳源为膨胀成碳提供帮助；而其中含有的醇酸树脂改性的丙烯酸树脂不仅保留了丙烯酸树脂原有的色浅、耐候、耐光、耐热，耐腐蚀性好、保色保光性强等特点，还赋予了快干的特性，并改善了丙烯酸树脂涂刷比较困难的问题，使之与醇酸树脂的相容性更好；而其中含有的聚氨酯树脂不仅可保留其原有的硬度高，附着力强，耐腐蚀性强的优点，而且其还能与醇酸树脂发生交联反应，可赋予涂层更好的硬度和附着力；因而它们除了能为本涂料形成的涂层提供各自具有的优异特性，还能发挥协同作用，同时也避免了单独使用丙烯酸改性醇酸树脂做基料时受火后部分涂层脱落的现象。
其次，由于本发明用已将成炭剂、发泡剂、以及成炭催化剂集于一体的膨胀阻燃剂替代季戊四醇、三聚氰胺、聚磷酸胺等作为防火涂料的阻燃成分，一方面避免了多组分阻燃剂分散性不好的缺点，另一方面该膨胀阻燃剂在高温受热条件下，能够热分解生成磷酸或者聚磷酸之类的化合物，聚磷酸属于一种强脱水剂，与阻燃剂成分中的多羟基成分反应形成炭化层，与此同时阻燃剂成分中的胺基成分会释放出大量的不燃性气体，促使炭化层形成海绵状多孔结构，因而在涂层厚度1.61-3.00mm，其耐火极限可达到70-191min。
本发明与现有技术相比，还具有流动性能好，施工方便，可适用于工业厂房、体育馆、高层等钢结构建筑进行防火保护。
为了考察本发明提供的磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料的相关性能，本发明将所制备的该防火涂料按GB14907-94《钢结构防火涂料通用技术条件》所规定的方法，做了测试，其测试结果见下表。
本发明的超薄膨胀型钢结构防火涂料技术性能
| 序号 | 检验项目 | 技术指标 | 检验结果 |
| 1 | 耐火性能 | 涂层厚度≦3.00mm耐火极限≧30min | 涂层厚度1.61-2.68耐火极限70-140min |
| 2 | 在容器中的状态 | 搅拌后应均匀、无结块 | 符合要求 |
| 序号 | 检验项目 | 技术指标 | 检验结果 |
| 3 | 表干时间(h) | B型≦12 | 3 |
| 4 | 初期干燥抗裂性 | 无裂缝 | 符合要求 |
| 5 | 粘结强度(MPa) | B型≧0.15 | 0.53 |
| 6 | 耐水性 | ≧24 | 符合要求 |
| 7 | 耐冻融循环性(次) | ≧15 | 符合要求 |
| 8 | 外观与颜色 | 与样品相比应无明显差异 | 符合要求 |
| 9 | 抗振性 | 挠曲L/200，涂层不起层、不脱落 | 符合要求 |
| 11 | 抗弯性 | 挠曲L/200，涂层不起层、不脱落 | 符合要求 |
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行更详细的说明，有必要指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明所作的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明的保护范围。
另外，还值得说明的是，以下各实施例所用份数均为重量份。
实施例1
先将25份改性丙烯酸树脂和16.5份醇酸树脂完全溶解于由11份二甲苯和12.5份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入15份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入51份膨胀阻燃剂、11.5份钛白粉、9份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为1.83mm时，测得的耐火极限为98min。
实施例2
先将27份改性丙烯酸树脂和18份醇酸树脂完全溶解于由10份二甲苯和11份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入17份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入63份膨胀阻燃剂、12份钛白粉、10份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为2.43mm时，测得的耐火极限为134min。
实施例3
先将33份改性丙烯酸树脂和17份醇酸树脂完全溶解于由16份二甲苯和12份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入18份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入67份膨胀阻燃剂、8份钛白粉、11份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为2.21mm时，测得的耐火极限为121min。
实施例4
先将20份改性丙烯酸树脂和10份醇酸树脂完全溶解于由15份二甲苯和10份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入10份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入53份膨胀阻燃剂、9份钛白粉、8.5份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为2.30mm时，测得的耐火极限为124min。
实施例5
先将26份改性丙烯酸树脂和10份醇酸树脂完全溶解于由13.5份二甲苯和8份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入14份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入58份膨胀阻燃剂、10份钛白粉、8.5份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为1.61mm时，测得的耐火极限为70min。
实施例6
先将35份改性丙烯酸树脂和20份醇酸树脂完全溶解于由16份二甲苯和14份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入20份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入65份膨胀阻燃剂、10份钛白粉、11份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为2.13mm时，测得的耐火极限为108min。
实施例7
先将33份改性丙烯酸树脂和15份醇酸树脂完全溶解于由18份二甲苯和13份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入18份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入61份膨胀阻燃剂、10份钛白粉、12份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为2.35mm时，测得的耐火极限为130min。
实施例8
先将30份改性丙烯酸树脂和13份醇酸树脂完全溶解于由20份二甲苯和15份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入12份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入70份膨胀阻燃剂、9.5份钛白粉、8份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为2.68mm时，测得的耐火极限为140min。
实施例9
先将28份改性丙烯酸树脂和16份醇酸树脂完全溶解于由16份二甲苯和12份醋酸丁酯组成的混合溶剂中，然后加入15份聚氨酯树脂，搅拌至溶解，再加入68份膨胀阻燃剂、10份钛白粉、10份碳酸钙，并将该混合物在高速分散机中分散10min后，转入砂磨机研磨至涂料细度为50-80u即可。
用该涂料涂覆的涂层厚度为3.00mm时，测得的耐火极限为191min。
Claims (3)
1.一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料，其组成按重量份计为：由改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和醇酸树脂组成的基料树脂40～75份，膨胀阻燃剂50～70份，钛白粉8～12份，碳酸钙8～12份，由二甲苯和醋酸丁酯组成的混合溶剂18～35份，其中基料树脂所用的改性丙烯酸树脂为20～35份，聚氨酯树脂为10～20份，醇酸树脂为10～20份，且改性丙烯酸树脂为醇酸树脂改性的丙烯酸树脂，其中混合溶剂所用的二甲苯为10～20份，醋酸丁酯为8～15份。
2.根据权利要求1所述的磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料，该防火涂料组成中由改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和醇酸树脂组成的基料树脂为50～68份，其中改性丙烯酸树脂为25～33份，聚氨酯树脂为12～18份，醇酸树脂为13～17份。
3.根据权利要求1或2所述的磷-氮膨胀型钢结构防火涂料，该防火涂料组成中膨胀阻燃剂为61～70份。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100463703A CN101418158B (zh) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | 一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100463703A CN101418158B (zh) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | 一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101418158A CN101418158A (zh) | 2009-04-29 |
| CN101418158B true CN101418158B (zh) | 2010-08-18 |
Family
ID=40629167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008100463703A Active CN101418158B (zh) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | 一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101418158B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101544490B (zh) * | 2009-04-30 | 2011-09-28 | 王德洪 | 室内超薄型钢结构无机防火涂料 |
| CN102382559B (zh) * | 2011-10-14 | 2013-09-18 | 吴江市天源塑胶有限公司 | 一种竹地板用防火涂料 |
| CN103254748B (zh) * | 2013-05-31 | 2016-02-24 | 苏州靖羽新材料有限公司 | 一种醇酸树脂防火涂料 |
| CN103589309A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-02-19 | 安徽顺驰电缆有限公司 | 一种电缆防火涂料 |
| CN104231802A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-24 | 南京市荣达树脂有限公司 | 一种膨胀型防火涂料及其制备方法 |
| CN105062289A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-11-18 | 章俊 | 一种防火耐蚀涂料的制备方法 |
| CN108753020B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-10-09 | 常州大学 | 一种超薄型钢结构耐候性防火涂料及其制备方法 |
| CN110330847A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-15 | 顺德职业技术学院 | 新型膨胀型阻燃涂料及其制备方法 |
| CN114686093A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-07-01 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电力消防设备用聚氨酯防腐漆及其制备方法与应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004050777A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Yujintech21 Co., Ltd | Flame retardant coating composition and method of preparing the same |
| CN1546587A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-17 | 厦门大学 | 基于功能材料复配技术的膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法 |
| CN1817992A (zh) * | 2006-03-20 | 2006-08-16 | 刘清龚 | 超薄型钢结构防火防腐涂料 |
-
2008
- 2008-10-24 CN CN2008100463703A patent/CN101418158B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004050777A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Yujintech21 Co., Ltd | Flame retardant coating composition and method of preparing the same |
| CN1546587A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-17 | 厦门大学 | 基于功能材料复配技术的膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法 |
| CN1817992A (zh) * | 2006-03-20 | 2006-08-16 | 刘清龚 | 超薄型钢结构防火防腐涂料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101418158A (zh) | 2009-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101418158B (zh) | 一种磷-氮超薄膨胀型钢结构防火涂料 | |
| US6251961B1 (en) | Flame-retartant coating | |
| US6642284B2 (en) | Flame-retardant coating | |
| CN104774540B (zh) | 一种纳米防火涂料及其制备方法 | |
| US20060089440A1 (en) | Flame retardant coating composition and method of preparing the same | |
| CN101323727A (zh) | 一种水性环保膨胀型防火涂料及其制备方法 | |
| CN1208409C (zh) | 膨胀型钢结构防火涂料 | |
| US7417091B2 (en) | Polymer binder for intumescent coatings | |
| CN105860629A (zh) | 一种用于木材的防火涂料 | |
| CN102977712A (zh) | 一种防火涂料及其制备方法 | |
| CN102702875A (zh) | 阻燃涂料组合物 | |
| CN101348547A (zh) | 接枝改性氯化橡胶及其防腐蚀涂料 | |
| CN110922816B (zh) | 一种低voc含量的水性膨胀钢结构防火涂料及其制备方法 | |
| Derakhshesh et al. | Design and optimization of an intumescent flame retardant coating using thermal degradation kinetics and Taguchi's experimental design | |
| CN105505026A (zh) | 水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法 | |
| CN107573529A (zh) | 一种弱溶剂阻燃正喷灯片 | |
| KR101437636B1 (ko) | 수성 세라믹 불연도료 조성물의 제조방법 | |
| CN113801567A (zh) | 一种笔记本电脑塑料底壳涂装用涂料 | |
| CN104789068A (zh) | 一种钢结构防火涂料 | |
| CN105567043A (zh) | 一种防火涂料及其制备方法 | |
| CN101070368A (zh) | 聚酯多元醇－丙烯酸互穿网络树脂和高装饰性防护涂料 | |
| CN115433479B (zh) | 一种遇火高度陶瓷化的磷酸盐胶基阻燃隔热涂料制备方法 | |
| KR20200109708A (ko) | Pcm 칼라강판용 불연성 도료 조성물 | |
| CN107602893A (zh) | 一种水性阻燃背喷灯片 | |
| CN109575849A (zh) | 粘合剂组合物、粘合片以及光学构件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Sichuan Tianfu Fireproof Material Co., Ltd. Assignor: Sichuan Fire Fighting Inst., Ministry of Public Safety Contract record no.: 2011510000332 Denomination of invention: Phosphor-nitrogen ultrathin expansion type steel structure fire-resistant coating Granted publication date: 20100818 License type: Exclusive License Open date: 20090429 Record date: 20111227 |