CN106147603A - 一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，其由以下组分按重量份数制备而成：苯丙乳液5－10份、丙烯酸乳液10‑25份、聚硼硅氧烷阻燃剂10‑15份、膨胀型阻燃剂30‑55份、防腐剂3‑5份、助剂1‑3份和水15‑30份。制到的耐腐蚀水性超薄型钢结构防火涂料耐候耐老化性好，防腐蚀性能优异，与钢材的附着力强，粘结性好，具有长效防火，长期耐候、耐老化的作用。

Description

一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料

技术领域

本发明涉及一种涂料，具体涉及一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料。

背景技术

防火涂料是指涂装在物体表面，可防止火灾发生，阻止火势蔓延传播或隔离火源，延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料，按用途和使用对象的不同可分为：饰面型防火涂料、电缆防火涂料、钢结构防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料等。

其中水性超薄型钢结构防火涂料是一种新型水性防火涂料，涂刷于建筑物及构筑物内的钢构件表面，其涂层厚度不超过3mm。遇火时涂料迅速膨胀形成炭化耐火隔热保护层，形成致密的防火隔热层，从而提高钢构件的耐火极限。水性超薄型钢结构防火涂料一般使用在要求耐火极限2h以内的建筑钢结构上，与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比，超薄型膨胀钢结构防火涂料黏度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好，在满足防火要求的同时又能满足高装饰性要求，特别是对裸露的钢结构，这类涂料是备受用户青睐的钢结构防火涂料。随着社会的发展，人们对超薄型钢结构防火涂料的性能提出了更高的要求，现有的超薄型钢结构防火涂料采用的配方不是很合理，采用的成膜物质比较单一；采用的阻燃剂协同效果差等，得到的超薄型钢结构防火涂料在使用的过程中，存在耐腐蚀性和阻燃性不好的缺陷，而使超薄型钢结构防火涂料失去防护效果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料，其由以下组分按重量份数制备而成：

苯丙乳液5－10份

丙烯酸乳液10-25份

聚硼硅氧烷阻燃剂10-15份

膨胀型阻燃剂30-55份

防腐剂3-5份

助剂1-3份

水15-30份。

进一步方案，所述聚硼硅氧烷阻燃剂是由三乙氧基硼烷和四氯化硅经聚合反应所得。

进一步方案，所述防腐剂为异噻唑啉酮衍生物或1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。

进一步方案，所述助剂为防沉剂、流平剂、分散剂、颜料、防锈剂或增量剂。

所述防沉剂为聚脲接枝羟基丙烯酸树脂。

本发明的另一个发明目的是提供上述一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，其步骤如下：

(1)在氮气保护氛围中，将三乙氧基硼烷和四氯化硅按重量比为100：1～8进行混合搅拌，搅拌的同时缓慢加入茂金属催化剂和助催化剂进行搅拌反应5～9小时；再向前述反应液中缓慢加入占三乙氧基硼烷重量60～140％的四氯化硅和过量蒸馏水进行水解反应5～6小时，然后对反应产物进行洗涤并减压蒸馏去除小分子后，得到液体状的聚硼硅氧烷阻燃剂；

(2)将聚硼硅氧烷阻燃剂、膨胀型阻燃剂、防腐剂和助剂加入到水中进行混合，然后泵入研磨机研磨至细度≤80μm；最后加入苯丙乳液和丙烯酸乳液进行混合制得水性超薄型钢结构防火涂料。

本发明所使用的流平剂、分散剂、颜料、防锈剂或增量剂等均是本领域常用的助剂，是公知的。

本发明将聚硼硅氧烷阻燃剂与膨胀型阻燃剂协同阻燃作用，提高了涂料的极限氧指数，解决了涂料燃烧时的熔滴和浓烟现象。

本发明中防沉剂选择聚脲接枝羟基丙烯酸树脂，其是由羟基丙烯酸树脂、二异氰酸酯类化合物和胺类化合物反应所得，其固体含量为45～55wt％，脲键含量为3.0～4.5wt％，聚脲结构接枝到羟基丙烯酸树脂分子的侧链上，产生了很好的触变性和防沉效果，它与传统的防沉剂如有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、流变控制树脂相比，具有以下优点：①由于脲键在羟基丙烯酸树脂树脂分子的侧链上，防沉剂与树脂的相容性更好；②通过接枝改性，防沉剂中聚脲结构大大提高，防沉、触变效果更加明显，能显著的提高涂料的流变性能，在低剪切力作用下粘度大，而在高剪切力作用下粘度小，从高剪切的低粘度恢复到低剪切的高粘度时间短，故用在涂料中能起到很好的防沉和防流挂性能；③耐候性好，不黄变。

本发明通过选择合适的原料，并控制各原料的配比，使各原料的性能协同促进，制到的耐腐蚀水性超薄型钢结构防火涂料耐候耐老化性好，防腐蚀性能优异，与钢材的附着力强，粘结性好，具有长效防火，长期耐候、耐老化的作用。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：

(1)在氮气保护氛围中，将三乙氧基硼烷和四氯化硅按重量比为100：1进行混合搅拌，搅拌的同时缓慢加入茂金属催化剂和助催化剂进行搅拌反应5小时；再向前述反应液中缓慢加入占三乙氧基硼烷重量60％的四氯化硅和过量蒸馏水进行水解反应5小时，然后对反应产物进行洗涤并减压蒸馏去除小分子后，得到液体状的聚硼硅氧烷阻燃剂；

(2)将聚硼硅氧烷阻燃剂10份、膨胀型阻燃剂30份、异噻唑啉酮衍生物5份和助剂(聚脲接枝羟基丙烯酸树脂、分散剂、防锈剂)1份加入到水15份中进行混合，然后泵入研磨机研磨至细度≤80μm；最后加入苯丙乳液5份和丙烯酸乳液10份进行混合制得水性超薄型钢结构防火涂料。

对本实施例所制备的耐腐蚀水性超薄型钢结构防火涂料进行性能检测，如下表所示：

实施例2：

(1)在氮气保护氛围中，将三乙氧基硼烷和四氯化硅按重量比为100：8进行混合搅拌，搅拌的同时缓慢加入茂金属催化剂和助催化剂进行搅拌反应9小时；再向前述反应液中缓慢加入占三乙氧基硼烷重量140％的四氯化硅和过量蒸馏水进行水解反应6小时，然后对反应产物进行洗涤并减压蒸馏去除小分子后，得到液体状的聚硼硅氧烷阻燃剂；

(2)将聚硼硅氧烷阻燃剂15份、膨胀型阻燃剂55份、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮3份和助剂(聚脲接枝羟基丙烯酸树脂、分散剂、防锈剂)3份加入到水30份中进行混合，然后泵入研磨机研磨至细度≤80μm；最后加入苯丙乳液10份和丙烯酸乳液25份进行混合制得水性超薄型钢结构防火涂料。

实施例3：

(1)在氮气保护氛围中，将三乙氧基硼烷和四氯化硅按重量比为100：5进行混合搅拌，搅拌的同时缓慢加入茂金属催化剂和助催化剂进行搅拌反应7小时；再向前述反应液中缓慢加入占三乙氧基硼烷重量100％的四氯化硅和过量蒸馏水进行水解反应5小时，然后对反应产物进行洗涤并减压蒸馏去除小分子后，得到液体状的聚硼硅氧烷阻燃剂；

(2)将聚硼硅氧烷阻燃剂12份、膨胀型阻燃剂40份、异噻唑啉酮衍生物4份和助剂(聚脲接枝羟基丙烯酸树脂、分散剂、防锈剂)2份加入到水20份中进行混合，然后泵入研磨机研磨至细度≤80μm；最后加入苯丙乳液8份和丙烯酸乳液15份进行混合制得水性超薄型钢结构防火涂料。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：其由以下组分按重量份数制备而成：

苯丙乳液 5－10份

丙烯酸乳液 10-25份

聚硼硅氧烷阻燃剂 10-15份

膨胀型阻燃剂 30-55份

防腐剂 3-5份

助剂 1-3份

水 15-30份。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述聚硼硅氧烷阻燃剂是由三乙氧基硼烷和四氯化硅经聚合反应所得。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述防腐剂为异噻唑啉酮衍生物或1，2-苯并异噻唑啉-3-酮。

4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述助剂为防沉剂、流平剂、分散剂、颜料、防锈剂或增量剂。

5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述防沉剂为聚脲接枝羟基丙烯酸树脂。

6.如权利要求1所述的一种耐腐蚀的水性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)在氮气保护氛围中，将三乙氧基硼烷和四氯化硅按重量比为100：1～8进行混合搅拌，搅拌的同时缓慢加入茂金属催化剂和助催化剂进行搅拌反应5～9小时；再向前述反应液中缓慢加入占三乙氧基硼烷重量60～140％的四氯化硅和过量蒸馏水进行水解反应5～6小时，然后对反应产物进行洗涤并减压蒸馏去除小分子后，得到液体状的聚硼硅氧烷阻燃剂；

(2)将聚硼硅氧烷阻燃剂、膨胀型阻燃剂、防腐剂和助剂加入到水中进行混合，然后泵入研磨机研磨至细度≤80μm；最后加入苯丙乳液和丙烯酸乳液进行混合制得水性超薄型钢结构防火涂料。