CN101824256B - 一种室外使用超薄型钢结构防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种室外使用超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，涂料由氨基树脂∶丙烯酸树脂∶氯醚树脂∶季戊四醇∶聚磷酸铵∶磷酸蜜胺∶尿素∶甘氨酸∶光敏化二氧化钛∶硅灰石粉∶高硅氧棉∶分散剂∶200^＃汽油配比而成；制备方法为：将氨基树脂、丙烯酸树脂、氯醚树脂混合，搅拌得到拼合的改性基料；按单位质量称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，搅拌得到光敏化二氧化钛；将改性基料、光敏化二氧化钛和按单位质量配比的季戊四醇、聚磷酸铵、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、硅灰石粉、高硅氧棉、分散剂混合，搅拌得到中间原料；将中间原料研磨后，加入200号汽油作为溶剂继续研磨，调整黏度，过滤后装罐密封。本发明具有在环境温差变化较大的情况下不易开裂脱落；在紫外线作用下防火涂层的有机物质不易降解的显著优点。

Description

一种室外使用超薄型钢结构防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢结构防火涂料配方及制备方法技术领域。

背景技术

在建筑工程中，由于钢材极易导热，在火灾的高温环境下，钢构建的强度会很快降低，蠕变加剧，以致发生塑性变形、产生局部破坏、丧失支撑能力而引起结构垮塌或失稳，因此对钢构件进行防火处理极为重要。

过去一般情况下对钢构件进行防火处理的措施包括：浇筑混凝土外壳、设置耐火砖屏障、用硅钙板等不燃材料进行包裹覆盖或采用空心管材内部充水冷却等。技术发展到今天，钢结构的防火技术使用防火涂料已经成为一种趋势。

早在20世纪70年代，国外就对钢结构防火涂料的研究和应用开展了积极的工作并取得了较好的成效，至今仍是方兴未艾。20世纪80年代初，国外的钢结构防火涂料产品进入我国市场并在工程中得到应用。

自20世纪80年代以来，我国的钢结构防火涂料研究和应用开发也取得了飞速的进步。产品从无到有、由少到多，目前已经发展成为门类齐全、品种繁多的一类重要的消防安全材料。国家有关部门先后制定颁布了一系列的规范和标准，为钢结构防火涂料的推广和应用奠定了良好的基础。

按照GB 14907-2002《钢结构防火涂料》的定义，钢结构防火涂料根据其涂层厚度及其性能特点分为厚型、薄型和超薄型（CB类）三类。规定厚型的涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm；薄型涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm；超薄型涂层厚度小于或等于3mm。厚型防火涂料通常自身密度小、热导率较低，因此又叫隔热型钢结构防火涂料；薄型和超薄型防火涂料具有一定的装饰效果，高温时膨胀增厚，形成的膨胀层具有很好的耐火隔热作用，因此又叫膨胀型钢结构防火涂料。此外，钢结构涂料又因环境适应性的差异又分为室内和室外两种使用类型。

超薄型钢结构防火涂料一般为有机体系，目前市场上见到的大多数超薄型钢结构防火涂料都存在耐候性相对较差，在温差变化大的环境中涂层容易开裂、脱落或有机组分在阳光中紫外线的作用下发生降解而失去防火保护作用，因此不适于在室外环境中使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种室外使用超薄型钢结构防火涂料，通过配方和加工工艺的调整改变超薄型钢结构防火涂料的耐候性能，使之在环境温差变化较大的情况下不容易开裂、脱落；在阳光中紫外线的作用下防火涂层的有机物质不容易发生降解。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

按照单位质量配比为：氨基树脂12~24∶丙烯酸树脂30~50∶氯醚树脂8~12∶季戊四醇12~24∶聚磷酸铵30~50∶磷酸蜜胺5~10∶尿素5~10∶甘氨酸10~15∶光敏化二氧化钛20~40∶硅灰石粉8~12∶高硅氧棉3~6∶分散剂1~2∶200号汽油20~40; 所述的光敏化二氧化钛由按单位质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到; 所述的光敏化染料，是羧酸多吡啶钌或磷酸多吡啶钌或多核联吡啶钌或纯有机光敏染料。

本发明的制备方法步骤如下：

（1）按照单位质量配比将氨基树脂、丙烯酸树脂、氯醚树脂的配料混合，置于搅拌器中均匀搅拌0.5~1小时得到拼合的改性基料；

（2）光敏化二氧化钛由按单位质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到； 

（3）将所得的改性基料、光敏化二氧化钛和按单位质量配比称量的季戊四醇、聚磷酸铵、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、硅灰石粉、高硅氧棉、分散剂混合，置于搅拌器中均匀搅拌1~2小时得到中间原料；

（4）将中间原料置于研磨机中研磨2-3小时后，按单位质量配比加入200号汽油作为溶剂，继续研磨0.25~0.5小时调整黏度，过滤后装罐密封形成产品。

本发明的有益效果是， 配方中采用氨基树脂、丙烯酸树脂、氯醚树脂拼合改性以提高碳化膨胀特性和碳化层强度；利用季戊四醇充当碳源，聚磷酸铵、磷酸蜜胺构成组合酸源，尿素、甘氨酸构成梯次发泡气源，协同基体树脂有效提升了防火涂层高温膨胀形成的多空轻质碳化泡沫的绝热性能、耐火极限；加入光敏化二氧化钛作为填充料合改性剂，既提高了普通超薄型钢结构防火涂料涂膜的机械强度、耐候性能，又提高了涂层的抗紫外线老化作用，还使得这种改性的防火涂层具有杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气等环保特性；加入高硅氧棉无机纤维，既在这些耐火材料膨胀体系中起到“晶核”和“钢筋”作用，有效增加了耐火极限时间，有使涂层在温差变化较大的室外环境中牧容易开裂脱落。

具体实施方式

按照本发明单位质量配比为：氨基树脂（12~24）∶丙烯酸树脂（30~50）∶氯醚树脂（8~12）∶季戊四醇（12~24）∶聚磷酸铵（30~50）∶磷酸蜜胺（5~10）∶尿素（5~10）∶甘氨酸（10~15）∶光敏化二氧化钛（20~40）∶硅灰石粉（8~12）∶高硅氧棉（3~6）∶分散剂（1~2）∶200号汽油（20~40）;本发明所述的光敏化二氧化钛由按单位质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到; 本发明所述的光敏化染料，可以是羧酸多吡啶钌、或磷酸多吡啶钌、或多核联吡啶钌或纯有机光敏染料。

本发明的制备方法步骤如下：

（1）按照单位质量配比将氨基树脂、丙烯酸树脂、氯醚树脂的配料混合，置于搅拌器中均匀搅拌0.5~1小时得到拼合的改性基料；

（2）光敏化二氧化钛由按单位质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到；

（3）将所得的改性基料、光敏化二氧化钛和按单位质量配比称量的季戊四醇、聚磷酸铵、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、硅灰石粉、高硅氧棉、分散剂混合，置于搅拌器中均匀搅拌1~2小时得到中间原料；

（4）将中间原料置于研磨机中研磨2-3小时后，按单位质量配比加入200号汽油作为溶剂，继续研磨0.25~0.5小时调整黏度，过滤后装罐密封形成产品。

实施例

原料配方：

制备方法：

（1）原料准备。按照质量配比将氨基树脂、丙烯酸树脂、氯醚树脂混合，置于搅拌器中均匀搅拌0.5~1小时得到拼合改性基料；按质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之五的羧酸多吡啶钌，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到光敏化二氧化钛。

（2）原料混合。将所得的改性基料、光敏化二氧化钛和按质量配比称量的季戊四醇、聚磷酸铵、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、硅灰石粉、高硅氧棉、分散剂混合，置于搅拌器中均匀搅拌1~2小时得到中间原料。

（3）加工研磨。将中间原料置于研磨机中研磨2-3小时得到研磨加工料。

（4）黏度调整及封装。将研磨加工料按质量配比加入200号汽油作为溶剂，继续研磨0.25~0.5小时调整黏度，过滤后装罐密封形成产品。

Claims (2)

1.一种室外使用超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，单位质量配比为：氨基树脂（12~24）∶丙烯酸树脂（30~50）∶氯醚树脂（8~12）∶季戊四醇（12~24）∶聚磷酸铵（30~50）∶磷酸蜜胺（5~10）∶尿素（5~10）∶甘氨酸（10~15）∶光敏化二氧化钛（20~40）∶硅灰石粉（8~12）∶高硅氧棉（3~6）∶分散剂（1~2）∶200号汽油（20~40）; 所述的光敏化二氧化钛由按单位质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到; 所述的光敏化染料，是羧酸多吡啶钌或磷酸多吡啶钌或多核联吡啶钌或纯有机光敏染料。

2.根据权利要求1所述的一种室外使用超薄型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）按照单位质量配比将氨基树脂、丙烯酸树脂、氯醚树脂的配料混合，置于搅拌器中均匀搅拌0.5~1小时得到拼合的改性基料； 

（2）光敏化二氧化钛由按单位质量配比称量锐钛型二氧化钛加入万分之一到万分之十的光敏化染料，置于搅拌器中均匀搅拌1~5小时得到；

（3）将所得的改性基料、光敏化二氧化钛和按单位质量配比称量的季戊四醇、聚磷酸铵、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、硅灰石粉、高硅氧棉、分散剂混合，置于搅拌器中均匀搅拌1~2小时得到中间原料；

（4）将中间原料置于研磨机中研磨2-3小时后，按单位质量配比加入200号汽油作为溶剂，继续研磨0.25~0.5小时调整黏度，过滤后装罐密封形成产品。