CN104496499A - 一种厚型钢结构用防火涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种厚型钢结构用防火涂料，该涂料由防火填料、阻燃剂、主粘合剂、辅助粘合剂、防水剂、云母粉组成，该涂料提高了钢结构防火涂料的粘合性能，同时优化了阻燃剂的使用量，保证了厚型钢结构防火涂料的长久耐火性能；加入防水剂等其他助剂，提高了钢结构防火涂料的耐水抗渗性能和耐候性能。该钢结构防火涂料具有耐水、抗渗、耐火、耐冲击、加工工艺简单、施工方便、无毒无害、使用寿命长等特点。适用于耐火极限高的钢结构建筑物裸露部分防火保护。

Description

一种厚型钢结构用防火涂料

技术领域

本发明涉及一种防火材料，特别是一种适合为高层建筑用钢结构提供防火保护的防火涂料。

背景技术

随着工业化进程的发展，尤其是在大中型城市的建设当中，钢结构以其快速方便的施工优越性，已经成为很重要的一个建筑应用材料，作为金属材质的钢构建设，多应用于标准厂房、大型体育场馆、机场、桥梁、立体车库等场所。但钢结构的耐火性能且远不如砖混结构，钢材的临界温度为540℃，达到这一温度，它的承载能力将降低一半左右。一般的火灾中，15min左右即可达到这一温度，从而导致建筑物的坍塌。这一特性决定了钢结构建筑物必须采取相应的防火措施。通常会在钢结构表面涂刷防火涂料以保证其耐火性能。

在环保法规日益完善，人们对环境污染及人身健康日益重视的今天，挥发性有机化合物含量很高的溶剂型防火涂料的使用受到越来越严格的限制。对钢结构防火涂料要求也越来越高，总结起来对钢结构防火涂料性能要求主要集中一下几点：第一，良好的耐火性能；第二，粘结性能高，便于喷涂，施工方便；第三，较好的耐水抗渗性能；第四，不产生有毒烟雾、环保性能好；第五，加工工艺简便，成本低；第六，使用寿命长，同时便于更换涂层；第七，耐冲击，能够适应于具有爆炸工况的火灾要求；第八，要有其他辅助性能，如：装饰性能、吸声、防霉等性能。但现有技术中的钢结构用防火涂料往往是只注重防火性能、粘结性能等指标，而对于涂料的环保性能、耐冲击性、抗渗防水性能、防霉性能等往往没有关注。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种厚型钢结构防火涂料及其加工工艺，该防火涂料具有耐水、抗渗、耐冲击、耐火、防霉性能高，且具有无毒无害、使用寿命长等特点。其加工工艺简单、施工方便，可大大降低企业生产成本。

一种厚型钢结构用防火涂料，由粉料和水组成，所述粉料与水比例为1:0.8-1:1.2，按重量比例计；

所述粉料包括以下成分组成，按重量份数计：

防火填料                                   25-39份

阻燃剂                                    5.5-15份

主粘合剂                                   30-39份

辅助粘合剂                               3.5-7.8份

硅灰石粉                                    5-15份

云母粉                                      7-15份

有机硅烷粉末                             0.1-1.0份

防霉剂                                  0.08-0.1份

增强纤维                                 0.8-4.5份

所述主粘合剂与辅助粘合剂所成比例为34:4-38:5，按重量比计。

上述一种厚型钢结构用防火涂料，其中，所述防火填料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、空心玻璃微珠、海泡石中的一种或几种，优选膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠中的一种或两种。

上述一种厚型钢结构用防火涂料，其中，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、季戊四醇、聚磷酸铵、三聚氰胺、N-P复合阻燃剂中的一种或几种，优选氢氧化铝、氢氧化镁、N-P复合阻燃剂中的一种或几种。

上述一种厚型钢结构用防火涂料，其中，所述主粘合剂为硅酸盐水泥、高铝水泥中的一种或两种。

上述一种厚型钢结构用防火涂料，其中，所述辅助粘合剂为聚乙烯醇。

上述一种厚型钢结构用防火涂料，其中，上述一种厚型钢结构用防火涂料，其中，所述增强纤维为水溶性玻璃纤维，所述增强纤维长度为3-8mm。

上述的厚型钢结构用防火涂料，其中，其制备方法如下：

A.    制备粉料

将主粘合剂、辅助粘合剂和增强纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入阻燃剂和其他助剂，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入防火填料，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料；

C.制备钢结构防火涂料

取粉料混合体掺入清水，经搅拌均匀，呈稠厚浆状即可。

与现有技术相比，本发明有益效果为：

1、                   使用防火隔热材料具有不燃、质轻、导热系数小的优点，在钢结构防火涂料中起到隔热，降低密度的作用；

2、                   由于含卤阻燃剂在高温条件下容易释放有毒气体，增加了烟气毒性，本发明优选氢氧化铝、氢氧化镁、N-P复合阻燃剂为阻燃剂，既起到吸热阻燃作用，同时还起到抑制烟气的作用。

3、                   区别与普通高分子类粘合剂，水溶性聚乙烯醇具有更好的粘结性能，可使得钢结构防火涂料的粘结效果大大改善。

4、                   由于添加了其他助剂，使得产品的防霉性、防水抗渗等性能大大提高，使得产品的使用效果大大提高。

5、                   添加有增强纤维，大大提高钢结构防火涂料的抗裂性能，大大增加了产品韧度，提高了钢结构防火涂料的耐冲击性。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明所述N-P复合阻燃剂购于四川卓安消防材料有限公司；所述硅酸盐水泥为P ·O42.5水泥；所述聚乙烯醇为水溶性聚乙烯醇，呈固体；所述防霉剂购于上海集益化工有限公司，型号为ARGOS M6。

实施例1

一种厚型钢结构用防火涂料，其制备方法如下：先将硅酸盐水泥与高铝水泥以2:1的比例（按重量比例计）混合均匀，制成主粘合剂，再将36份主粘合剂、5份聚乙烯醇和3份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入5份氢氧化铝、5份氢氧化镁、5份N-P复合阻燃剂、10份硅灰石粉、10份云母粉、0.25份有机硅烷粉末、0.08份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入15份膨胀珍珠岩；15份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.78的比例搅拌均匀，按重量比计，即可使用。

实施例2

一种厚型钢结构用防火涂料，其制备方法如下：将36份硅酸盐水泥、5份聚乙烯醇和2.5份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入15份氢氧化铝、8份硅灰石粉、12份云母粉、0.3份有机硅烷粉末、0.1份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入16份膨胀珍珠岩；13份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.8的比例搅拌均匀，按重量比计，即可使用。

实施例3

一种厚型钢结构用防火涂料，其制备方法如下：将35份高铝水泥、4份聚乙烯醇和2份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入7份氢氧化铝、6份氢氧化镁、12份硅灰石粉、8份云母粉、0.25份有机硅烷粉末、0.08份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入18份膨胀珍珠岩；11份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.78的比例搅拌均匀，按重量比计，即可使用。

实施例4

一种厚型钢结构用防火涂料，其制备方法如下：首先将硅酸盐水泥与高铝水泥以2:1的比例（按重量比例计）混合均匀，制成主粘合剂，再将37份主粘合剂、4份聚乙烯醇和2份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入、3份氢氧化镁、4份N-P复合阻燃剂、8份硅灰石粉、8份云母粉、0.3份有机硅烷粉末、0.1份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入12份膨胀珍珠岩；18份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.75的比例搅拌均匀，按重量比计，即可使用。

实施例5

一种厚型钢结构防火涂料，其制备方法如下：首先将硅酸盐水泥与高铝水泥以2:1的比例（按重量比例计）混合均匀，制成主粘合剂，再将38份主粘合剂、5份聚乙烯醇和3份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入4份氢氧化铝、6份N-P复合阻燃剂、8份硅灰石粉、14份云母粉、0.3份有机硅烷粉末、0.1份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入10份膨胀珍珠岩；22份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.82的比例搅拌均匀，即可使用。

实施例6

一种厚型钢结构防火涂料，其制备方法如下：首先将硅酸盐水泥与高铝水泥以2:1的比例（按重量比例计）混合均匀，制成主粘合剂，再将37.5份主粘合剂、5份聚乙烯醇和3份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入7份氢氧化铝、9份硅灰石粉、15份云母粉、0.4份有机硅烷粉末、0.09份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入10份膨胀珍珠岩；19份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.81的比例搅拌均匀，即可使用。

实施例7

一种厚型钢结构防火涂料，其制备方法如下：首先将硅酸盐水泥与高铝水泥以2:1的比例（按重量比例计）混合均匀，制成主粘合剂，再将34份主粘合剂、4份聚乙烯醇和2.5份玻璃纤维加入无重力搅拌机中，打开飞刀，以避免出现粘合，防止搅拌不均，搅拌时间为3分钟，关闭飞刀，再加入10份N-P复合阻燃剂、10份硅灰石粉、13份云母粉、0.3份有机硅烷粉末、0.1份防霉剂ARGOS M6，继续搅拌，搅拌时间为3分钟，加入12份膨胀珍珠岩；20份空心玻璃微珠，继续搅拌，搅拌时间为：2分钟，计量打包出料。将粉料搅拌均匀后，按照粉料与水之比为1:0.83的比例搅拌均匀，即可使用。

所述防火填料为膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠，在钢结构防火涂料中起到隔热，降低密度的作用。所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、N-P复合阻燃剂其中的至少一种，他们既起到吸热阻燃作用，同时还起到抑制烟气的作用，所述粘合剂为主粘合剂和辅助粘合剂配合使用。其中主粘合剂为普通硅酸盐水泥、高铝水泥其中至少一种，辅助粘合剂主要为水溶性聚乙烯醇。

为了提高钢结构防火涂料的其他功能，本发明选用了硅灰石粉、云母粉、有机硅烷粉末、防霉剂。所选增强纤维主要为水溶性玻璃纤维，玻璃纤维的长度为3-8mm，在钢结构防火涂料中主要起到抗裂、增韧、提高耐冲击能力。

本发明所述方法制得的钢结构防火涂料的性能数据如下表1：

表1  本发明所述方法制得的钢结构防火涂料的性能数据

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (6)

1.一种厚型钢结构用防火涂料，由粉料和水组成，其特征在于，所述粉料与水比例为1:0.8-1:1.2，按重量比例计；

所述粉料包括以下成分组成，按重量份数计：

防火填料                                   25-39份

阻燃剂                                    5.5-15份

主粘合剂                                   30-39份

辅助粘合剂                               3.5-7.8份

硅灰石粉                                    5-15份

云母粉                                      7-15份

有机硅烷粉末                             0.1-1.0份

防霉剂                                  0.08-0.1份

增强纤维                                 0.8-4.5份

所述主粘合剂与辅助粘合剂所成比例为34:4-38:5，按重量比计。

2.如权利要求1所述一种厚型钢结构用防火涂料，其特征在于，所述防火填料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、空心玻璃微珠、海泡石中的一种或几种，优选膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠中的一种或两种。

3.如权利要求1所述一种厚型钢结构用防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、季戊四醇、聚磷酸铵、三聚氰胺、N-P复合阻燃剂中的一种或几种，优选氢氧化铝、氢氧化镁、N-P复合阻燃剂中的一种或几种。

4.如权利要求1所述一种厚型钢结构用防火涂料，其特征在于，所述主粘合剂为硅酸盐水泥、高铝水泥中的一种或两种。

5.如权利要求1所述一种厚型钢结构用防火涂料，其特征在于，所述辅助粘合剂为聚乙烯醇。

6.如权利要求1所述一种厚型钢结构用防火涂料，其特征在于，所述增强纤维为水溶性玻璃纤维，所述增强纤维长度为3-8mm。