CN104692758B - 一种抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料及制造方法。由粘结剂、粉料、骨料、阻燃剂、抑烟剂以及增强材料组成。将水泥以外的粉料、粘结剂粉化并过筛；增强纤维均匀分散；按组分配比将所有添加剂、粉料与水泥混合活化，搅拌均匀。利用所添加的空心微珠的热反射和膨胀珍珠岩的特点实现防火涂料的保温性能；利用所添加的阻燃剂和抑烟剂的特点实现防火涂料的抑烟和阻燃性能；赋予涂层水泥的刚性以及聚合物的柔性，涂层密度低，粘结性、耐水性、柔韧性好，附着力高，不易受潮、粉化、脱落。

Description

一种抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料

技术领域

本发明涉及一种防火涂料，尤其是一种具有优良抑烟性能的室外阻燃钢结构防火涂料。

背景技术

钢结构具有自重轻，安装容易，施工周期短，抗震性能优良，制造以及安装机械化程度高，污染较少等优势，越来越多的应用在建筑物中，但是耐火性不好是钢结构建筑的一个致命缺点。在火焰的高温作用下，钢结构的力学性能随着温度的升高而迅速降低，当达到550℃左右，钢结构就会逐渐丧失承重能力。而混凝土也存在耐火方面问题，由于其组成材料的成分复杂而且离散性大，热功参数差异大、材质的理化性能的差别等因素，使其在高温下产生应力形变、温度形变等变形，致使抗压、耐拉强度等急剧下降，从而导致建筑结构破坏。因此，对于建筑物内由混凝土和钢结构组成的多种结构包括纯钢结构都必须进行防火处理。目前，关于厚涂型防火涂料的专利、研究报道已有很多。如郭静峰（专利公开号为CN1088598）研制了一种使用时只需要水搅拌的无机型防火涂料，其特征在于以玻璃粉、生石灰粉、此份和硅酸钠为原料，四者质量比40:30:40:60。戴李宗（专利公开号为CN1648185A）研制了一种聚合物改性水泥基厚涂型钢结构防火涂料，其特征在于通过化学改性赋予涂层水泥的刚性和聚合物的柔性，提高涂层粘结性、耐水性和柔韧性。张连松（专利公开号为CN1384153A）研制了一种不含高分子聚合物，涂层附着力强，耐水性耐候性好的住宅钢结构防火涂料，其特征在于增加了石膏粉作为无机交接料，去掉了有机高分子聚合物，高温燃烧下不会产生危害人体健康的烟气，更加环保。范春山(专利公开号为CN1076941A)研制了一种用无机材料制成的、分层涂于钢结构表面的膨胀型防火涂料，其特征在于涂层由高温发泡层、低温发泡层、隔离层组成，阻火过程中梯次发泡，形成复合涂层，并且不产生有毒气体。目前有很多种钢结构防火涂料，如下列一种防火涂料是由粉料和胶料组分构成，其中：

粉料组分当总量为1吨时：

胶料组分当总量为1吨时：

聚乙烯醇溶液（5%） 400-600kg

高温硅酸铝纤维 20-100kg

水 350-500kg

按粉料与胶料=4:1混配搅拌即可得到钢结构防火涂料，这种防火涂料是由保温骨料（蛭石），胶结料（水泥，高温硅酸铝纤维），防火添加剂（石灰石粉），复合化学助剂纤维素按比例配制，属厚涂型，产品性能符合GB14907-94标准要求，但这种涂料缺点是：

1.虽然具有较好的防火性能，涂料可直接喷涂于钢结构表面，但表面强度低，需要外装饰，工程造价成本过高。

2.涂料粘结剂为高分子聚合物，虽然用量不多，但高温时会燃烧，燃烧时会分解出对人体健康有危害的有毒烟气。

3.施工性能差，影响施工速度，造成物料损失。

4.施工性能差，影响施工速度，造成物料损失。

发明内容

本发明设计了一种抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料，此涂料烟密度很低，附着力强，质量轻，耐水耐候性好，具有阻燃隔热效果。

本发明抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料的组成分为胶料和粉料：

粉料组份每吨中含有：

胶料组份每吨中含：

硅酸铝增强纤维 20-100kg

水、硅酸钠 900-980kg

将粉料混合均匀后，按粉料组份：胶料组份=1:1的重量比均匀搅拌即可。其中粉料中的阻燃隔热填料可以是三氧化二锑、氢氧化铝、蛭石、珍珠岩和空心微珠中的至少两种；防火填料可以是硅灰石粉和海泡石；无机胶结粉料可以是石膏粉、硅酸钠、水泥和胶粉中的至少两种。抑烟填料包括抑烟剂和阻燃剂，抑烟剂可以是氧化亚铜、二茂铁，阻燃剂可以是四溴双酚A双（2，3-二溴丙基）醚、十溴二苯醚、氯化石蜡、磷酸酯及其含卤衍生物、膦酸酯、亚磷酸酯、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、硼酸锌、氧化锌。

其中蛭石和空心微珠的重量比可以在2-5的范围内混配，硅灰石粉和海泡石可以在1-1.5的范围内混配，水泥和胶粉可以在4-6的范围内混配。氧化亚铜和二茂铁的重量比可以在1-1.5的范围内混配。水和硅酸钠的重量比可以在8-9的范围内混配。

本发明中水泥，胶粉，硅酸钠为无机胶结料，涂层的附着力优良，耐水耐候性良好，粘结强度高，高温燃烧时没有有毒气体释放，安全环保。

本发明中使用三氧化二锑、蛭石、珍珠岩和微珠，干密度小，导热系数小，阻燃性能良好。

本发明中加入了海泡石或硅灰石粉料，有效降低防火涂层在高温下的收缩性，并产生吸热反应，能提高耐火极限和防火性能。

本发明中使用了硅酸铝增强纤维，其耐高温性能良好，并可大大增强涂层的粘结强度，并有效防止了裂纹的产生。

由于本发明中防火涂料配方中没有高分子聚合物，在高温燃烧下不会产生对人体有害的烟气，安全环保，并且涂层附着力高，重量轻，导热系数小，保温性能良好。

本发明抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料根据标准GB14907-2002标准进行测定，其理化性能均高于GB14907-2002标准，具体特点如下：

1.涂料有良好的粘结性和抗裂性大大高于标准要求。

2.涂料在120℃，250℃，900℃加热处理后，未检测出SO2，NO，CO等有害气体。

3.涂料中全部采用无机，无毒，无味粉料，无有害物质，为环保型产品。

4.烟密度小于5.0，即没有烟量排放。

由上述检测可见，本发明提供了一种较好的钢结构防火涂料，可更加确保钢结构至建筑物的安全。

附图说明

图1为本发明的粉料生产工艺流程图。

图2为本发明的胶料生产工艺流程图。

具体实施方式

实施例：

按图1所示工艺流程，制的粉料组份，其中每吨粉料组份含有表1中所列重量的粉料。

按图2所示工艺流程，制得胶料组份，其中每吨胶料组份含有表2中所列重量的胶料和水。

胶料名称	水、硅酸钠
		重量（Kg）	980

将胶料组份与粉料组份按1:1混配，就可以得到本发明的抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料，使用时直接涂装即可。

以现有一种钢结构防火涂料配方制备样品，粉料制备如下：

粉料名称	水泥	蛭石	石灰石粉	纤维素	阻燃填料
						重量（g）	450	400	100	10	40

胶料制备如下：

胶料名称	聚乙烯醇溶液（5%）	高温硅酸铝纤维	水
				重量（g）	600	50	350

以粉料与胶料按4:1比例混合搅拌得到此种钢结构防火涂料，将此种涂料与本发明钢结构防火涂料进行性能对比，结果如下：

经性能对比，本发明所述钢结构防火涂料性能大大优于对比例性能，超出了指标要求，是一种先进的钢结构防火涂料技术。

Claims (4)

1.一种抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料，其特征在于，包括胶料组分和粉料组分，粉料组分包括阻燃隔热填料、防火填料、无机胶结粉料、抑烟填料，胶料组分包括硅酸铝增强纤维、水、硅酸钠；粉料组分：胶料组分＝1:1的重量比：

粉料组分每吨中含有：

胶料组分每吨中含：

硅酸铝增强纤维 20-100kg

水、硅酸钠 900-980kg

抑烟填料包括抑烟剂和阻燃剂，抑烟剂为氧化亚铜和二茂铁，阻燃剂为四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚、十溴二苯醚、氯化石蜡、磷酸酯及其含卤衍生物、膦酸酯或亚磷酸酯；氧化亚铜和二茂铁的重量比在1-1.5的范围内混配；

所述阻燃隔热填料为三氧化二锑、氢氧化铝、蛭石、珍珠岩和空心微珠中的至少两种；所述防火填料为硅灰石粉和海泡石；所述无机胶结粉料为硅酸钠、陶瓷粉料、胶粉、粘土、水泥、煅烧菱镁土、石膏粉中的至少两种。

2.根据权利要求1所述的抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料，其特征在于，其中蛭石和空心微珠的重量比在2-5的范围内混配，硅灰石粉和海泡石重量比在1-1.5的范围内混配，水泥和胶粉的重量比在4-6的范围内混配。

3.根据权利要求1所述的抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料，其特征在于，水和硅酸钠的重量比在8-9的范围内混配。

4.根据权利要求1所述的抑烟型室外阻燃钢结构防火涂料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将粉料组分混合搅拌；

(2)将增强型纤维剪断并与水和硅酸钠混合分散；

(3)将所有已处理好的胶料组分和粉料组分用高速分散机混合均匀后抽样检验，包装。