CN106221346B - 一种自修复型钢结构防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自修复型钢结构防火涂料，它以环氧改性水性聚氨酯乳液、三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵、聚氨酯微胶囊化无机物颗粒、自修复微胶囊、羟乙基纤维素、分散剂、消泡剂、防霉剂、正辛醇和水为原料制备而成。本发明可有效解决现有技术中存在的开裂、耐久性不佳、防火性能不优等问题，所述防火涂料具有与基体附着力大、防火性能优、表面装饰性和耐腐蚀性优异、自修复功能好等优点，且涉及的制备方法简单，适合推广应用。

Description

一种自修复型钢结构防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种自修复型钢结构防火涂料及其制备方法。

背景技术

随着钢材在建筑业中的广泛应用，其防火保护问题也日益受到关注。涂刷防火涂料施工方便、重量轻、成本低、不受构件几何形状限制，应用范围最广，效率最高。而超薄型钢结构防火涂料涂层超薄，使得使用量较厚型、薄型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，而且具有黏度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好的特点。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。但是为了提高防火性能，超薄型钢结构中膨胀防火填料的比重非常之大，常常引起吸水迁移、与成膜物相容性不好等问题，从而导致附着力不好、耐久性不佳。而且在发生火灾之前的长期使用过程中，防火涂料受震动、刮蹭等影响，可能会出现开裂的情况，对防火涂料的长期使用造成很大影响。因此，研制一种绿色环保、耐久、性价比高的钢结构防火涂料至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种自修复型钢结构防火涂料及其制备方法，解决现有技术中存在的开裂、耐久性不佳、防火性能不优等问题，所述防火涂料具有与基体附着力大、防火性能优、表面装饰性和耐腐蚀性优异、自修复功能好等优点，且涉及的制备方法简单，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自修复型钢结构防火涂料，各组分及其所占质量百分比为：环氧改性水性聚氨酯乳液20～30％，三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵25～35％，聚氨酯微胶囊化无机物颗粒15～20％，自修复微胶囊5～15％，羟乙基纤维素0.5～1％，分散剂0.5～1％，消泡剂0.5～1％，防霉剂1～2％，正辛醇0.5～1％，其余为水。

上述方案中，所述环氧改性水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤：在设置有搅拌器和温度计搅拌桨的反应容器中加入多元醇，加热至110-120℃，抽真空减压脱水1-2h；然后降温至30-40℃，在干燥的氮气保护下，加入多异氰酸酯并滴加催化剂，升温至60-80℃，反应1-2h；加入亲水扩链剂和交联剂，继续保温3-6h；反应过程中用丙酮调节黏度；然后降温至30-40℃，加入中和剂中和(中和度为0.9-1.1，为中和剂与亲水扩链剂物质的量之比)，然后在大于1000r/min的搅拌速度下，加水进行乳化5-10min，同时加入小分子扩链剂扩链30-60min，最后减压蒸馏去除丙酮，即得所述环氧改性水性聚氨酯乳液。

上述方案中所述多异氰酸酯引入的-NCO基团与多元醇引入的-OH基团的摩尔比为1.6-2.6:1；催化剂占多异氰酸酯和多元醇总质量的0.1-0.5％；亲水扩链剂占多异氰酸酯和多元醇总质量的3-7％；交联剂占多异氰酸酯和多元醇的总质量的4-10％；所述多异氰酸酯引入的-NCO基团与整个反应步骤中引入的-OH基团的摩尔比为1-1.15:1，其中整个反应步骤中引入的-OH基团为多元醇、亲水扩链剂和小分子扩链剂中引入的-OH基团总量。

上述方案中，所述环氧改性水性聚氨酯乳液的固含量为35-40％。

上述方案中，所述多元醇为聚醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚碳酸酯二醇等中的一种或几种；多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯等中的一种或几种；小分子扩链剂为丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、乙二胺的等中的一种或几种；亲水扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸等；中和剂为三乙醇胺、氢氧化钠、氨水等中的一种或几种；催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡等；交联剂为蓖麻油或环氧树脂等。

上述方案中，所述三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵的制备方法如下：将三聚氰胺、甲醛和水加入烧杯中搅拌，并用质量浓度为3～5％的碳酸钠溶液调节pH值至8-9，倒入反应容器中搅拌，升温至70-80℃，搅拌速率为300-400r/min，反应20-30min后即制得预聚液；将多聚磷酸铵加入到烧杯中，加入乙醇，搅拌分散均匀，得多聚磷酸铵悬浮液；然后将预聚液加入到多聚磷酸铵悬浮液中，用稀盐酸调节pH值至4.5-6，然后升温至80-85℃，以500-600r/min的速率搅拌反应1.5-2h，进行抽滤、洗涤、干燥，即得三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵。

上述方案中，所述三聚氰胺与多聚磷酸铵的质量比为2:3-3:2；三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:(1-4)。

上述方案中，所述聚氨酯微胶囊化无机物颗粒的制备步骤如下：将季戊四醇和二甲基亚砜以1:(3-7)的质量比混合、搅拌升温至35-45℃，待季戊四醇完全溶解后加入甲苯-2,4-二异氰酸酯和1,4-二氧六环，恒温搅拌15-25分钟，然后加入无机物微粒、1,4-二氧六环和乳化剂，然后升温到60-80℃反应6-10h，冷却到室温，过滤，水洗并干燥。

上述方案中，所述无机物微粒为碳酸钙、鸡蛋壳粉、二氧化钛、二氧化硅、可膨胀石墨、石墨烯、氢氧化镁中的一种或几种；所述季戊四醇与甲苯-2,4-二异氰酸酯的摩尔比为1:(1-2)；季戊四醇与无机物微粒的质量比为1:(2-5)；季戊四醇和二甲基亚砜的质量比为1:(3-7)；甲苯-2,4-二异氰酸酯与1,4-二氧六环的质量比为1:(3-7)；无机物微粒、1,4-二氧六环和乳化剂的质量比为1:(3-7):(0.05-0.1)。

上述方案中，所述自修复微胶囊由环氧树脂微胶囊与环氧树脂固化剂微胶囊以(5-1):1组成。

上述方案中，所述环氧树脂微胶囊的制备方法包括如下步骤：在烧瓶中尿素和甲醛，通过磁力搅拌作用使尿素完全溶解，待尿素溶解后用三乙醇胺调节PH值到8-9，保持温度在60-80℃，反应1-1.5h，制得粘稠状乳白色壁材；提前采用环氧树脂稀释剂将环氧树脂稀释，并加入乳化剂水溶液在大于800r/min下搅拌下分散20-30min，得到芯材；在搅拌条件下，将所得壁材加入到芯材中，加入脲醛树脂固化剂，并滴入消泡剂，搅拌均匀后调节PH值为3-4，在55-70℃下反应3-4h；将所得产物进行洗涤、抽滤、干燥后得到最终产物；所述尿素与甲醛摩尔比为1:(2-3)；环氧树脂与稀释剂的质量比为(8-11):1；尿素与甲醛的总质量与环氧树脂与稀释剂的总质量之比为1:(1-3)；尿素和甲醛的总质量与脲醛树脂固化剂的质量比为(20-40):1；消泡剂的质量为尿素、甲醛、环氧树脂和稀释剂总质量的千分之一至千分之三；乳化剂的质量为环氧树脂与环氧树脂稀释剂总质量的0.5-2％；所述环氧树脂稀释剂为稀释剂692、501、690的一种或几种；乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠的一种或几种；脲醛树脂固化剂为间苯二酚、氯化铵、氯化锌的一种或几种；消泡剂为正辛醇；所述环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法包括如下步骤：在烧瓶中尿素和甲醛，通过磁力搅拌作用使尿素完全溶解，待尿素溶解后用三乙醇胺调节PH值到8-9，保持温度在60-80℃，反应1-1.5h，制得粘稠状乳白色壁材；在环氧树脂固化剂中加入乳化剂水溶液，在大于800r/min下搅拌下分散20-30min，得到芯材；在搅拌条件下，将所得乳白色壁材加入到芯材中，加入脲醛树脂固化剂，并滴入消泡剂，搅拌均匀后调节PH值为3-4，在55-70℃下反应3-4h；将所得产物进行洗涤、抽滤、干燥后得到最终产物；所述尿素与甲醛摩尔比为1:(2-3)；尿素与甲醛的总质量与环氧树脂固化剂质量的比为1:(1-3)；尿素与甲醛的总质量与脲醛树脂固化剂的质量比为(20-40):1；消泡剂的质量为尿素、甲醛和环氧树脂固化剂总质量的千分之一至千分之三；乳化剂的质量为环氧树脂固化剂质量的0.5-2％；所述环氧树脂固化剂为常温固化剂593、T31、914、629的一种或几种；乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠的一种或几种；脲醛树脂固化剂为间苯二酚、氯化铵、氯化锌的一种或几种；消泡剂为正辛醇。

上述方案中，所述防霉剂为环保型防霉剂DE；分散剂为润湿分散剂5040；消泡剂为消泡剂470。

上述一种微胶囊化水性防火涂料的制备方法，它包括如下步骤：

1)按照各组分所占质量百分比称取各组分，将三聚氰胺微胶囊化多聚磷酸铵、聚氨酯微胶囊化无机物颗粒研磨呈粉状后，加入去离子水，充分研磨；

2)加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂和防霉剂，进行充分研磨；

3)加入环氧改性聚氨酯乳液、自修复微胶囊和正辛醇进行充分搅拌，制得所述自修复型防火涂料。

本发明的原理为：本发明将碳源和气源的树脂化与酸源和阻燃剂的微胶囊化反应相结合部分代替传统的P-C-N膨胀防火体系，克服了防火填料吸水迁移和与成膜物不相容的问题，大大增加了涂料的耐久性；使用水性环氧改性聚氨酯乳液作为成膜物来改善其与钢材的附着力，同时增强其防腐蚀能力和防水能力；将具有自修复功能的微胶囊(自修复微胶囊)应用于涂料中，可以修复在长期使用过程中出现的裂痕，增强了涂料的耐久性，另外自修复微胶囊中固化剂在开裂的情况下还可以继续固化环氧改性聚氨酯乳液中未完全固话的基团，充分增加了自修复部分与原涂料基质的相容性，进一步保证良好的自修复效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)通过对碳源和气源进行树脂化，减少了阻燃剂总的添加量，减小因过多添加阻燃剂对所得材料的物理损伤。

2)通过对多聚磷酸铵(APP)进行微胶囊化处理，降低亲水性阻燃剂的吸湿性和水溶性并阻碍APP的迁移，使所得涂料得耐久性增加；另外，对无机填料的微胶囊化，可增强无机填料与高分子材料的相容性，改善其易团聚、易迁移等缺点，提高所得阻燃复合材料的力学性能；同时，填料和多聚磷酸铵的微胶囊处理隔绝了盐类与钢基材的接触，减少了钢结构的腐蚀现象。

3)将环氧改性水性聚氨酯乳液作为成膜物，它与微胶囊的壳层材料具有良好的相容性，使成膜物与微胶囊化填料的配伍性好，从而提高该钢结构防火涂料的附着力、防水性和耐老化等性能。

4)将环氧树脂微胶囊与其固化剂微胶囊组合应用于钢结构防火涂料中，不仅可以修复在长期使用过程中出现的裂痕，增强涂料的耐久性，而且自修复微胶囊中的固化剂在开裂的情况下还可以固化环氧改性聚氨酯乳液中未完全固话的基团，充分增加了自修复部分与原涂料基质的相容性，使得自修复效果更好。

5)该涂料具有极大经济效益和社会效益，且具有优异的综合性能，对于用作环境友好型超薄钢结构防火涂料具有很大的优势，适合推广应用。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

以下实施例中，采用的防霉剂为环保型防霉剂DE；分散剂为润湿分散剂5040；消泡剂为消泡剂470。

以下实施例中，所述环氧改性聚氨酯乳液的制备方法为：向装有搅拌器、温度计搅拌桨的500mL烧瓶中加入30g聚乙二醇(分子量为1000)，加热至120℃，抽真空减压脱水1h；然后降温至40℃，在干燥的氮气保护下，加入13.572g甲苯-2,4-二异氰酸酯，滴加0.16g二月桂酸二丁基锡，升温至80℃，反应1h；加入3.05g二羟甲基丙酸和4.36g环氧树脂继续保温4h；反应过程中用76mL丙酮调节黏度，防止粘度过大；然后降温至40℃，加入2.53g三乙胺进行中和(中和度为1.1)，然后在1500r/min的搅拌速度下，加入80mL蒸馏水进行乳化5min，同时加入小分子扩链剂0.904g乙二胺进行扩链60min；最后减压蒸馏脱去丙酮，即得所述环氧改性水性聚氨酯乳液；其中甲苯-2,4-二异氰酸酯引入的-NCO基团与聚乙二醇引入的-OH基团的摩尔比为2.6:1，多异氰酸酯引入的-NCO基团与整个反应步骤中引入的-OH基团的摩尔比为1.15:1，其中整个反应步骤中引入的-OH基团为多元醇、亲水扩链剂和小分子扩链剂中引入的-OH基团总量。

所述三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵的制备方法为：将3.15g三聚氰胺、3g甲醛和30mL蒸馏水加入到100mL烧杯中搅拌，并用质量浓度为5％碳酸钠溶液调节pH值至8，倒入250mL三口瓶中搅拌，升温至80℃，搅拌速率为300r/min，反应20min后即制得预聚液；称取2.1g多聚磷酸铵加入到烧杯中，依次加入40mL乙醇，超声条件下搅拌20分钟，得多聚磷酸铵悬浮液；然后将预聚液加入到多聚磷酸铵悬浮液中，用稀盐酸调节pH值至6，加入到250mL三颈瓶中，升温至85℃，以500r/min的速率搅拌反应2h后，进行抽滤、洗涤、干燥后即得三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵。三聚氰胺与多聚磷酸铵的质量比为3:2；三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:4。

以下实施例中，所述聚氨酯微胶囊化无机物颗粒的制备方法为：在装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的四口烧瓶中，加入1.36g季戊四醇和40mL二甲基亚砜，搅拌升温至45℃，待季戊四醇完全溶解后加入1.74g甲苯-2,4-二异氰酸酯和80mL1,4-二氧六环，恒温搅拌25分钟，分别加入2.72g碳酸钙、80mL1,4-二氧六环和0.4g OP-10，然后升温到80℃反应6h，冷却到室温，过滤，水洗并干燥；季戊四醇与甲苯-2,4-二异氰酸酯的摩尔比为1:1；季戊四醇与无机物微粒的质量比为1:2。

所述自修复微胶囊由环氧树脂微胶囊与环氧树脂固化剂微胶囊以1:1的质量比组成。

所述环氧树脂微胶囊的制备方法为：在烧瓶中加入10g尿素和27g 37％的甲醛水溶液，通过磁力搅拌作用使尿素完全溶解；待所得溶液混合均匀后用三乙胺调节溶液PH值为8-9，保持恒温70℃，反应1-1.5h，制得粘稠状乳白色壁材；提前采用3g稀释剂692将33g环氧树脂E44稀释，并加入十二烷基磺酸钠水溶液(0.4g十二烷基磺酸钠和10mL去离子水)，在1000r/min下搅拌20分钟，得到芯材；在搅拌下，将所得乳白色壁材加入到芯材中，再加入1g的间苯二酚搅拌，并滴入0.1g消泡剂正辛醇，搅拌均匀后调节体系的PH值为3-4，在60℃下反应3h；将所得产物通过蒸馏水、丙酮和无水乙醇多次洗涤、抽滤，干燥后得最终产物。

所述环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法为：在烧瓶中加入10g尿素和27g 37％的甲醛水溶液，通过磁力搅拌作用使尿素完全溶解；待所得溶液混合均匀后用三乙胺调节溶液PH值为8-9，保持恒温70℃，反应1-1.5h，制得粘稠状乳白色壁材；在37g环氧树脂固化剂593中加入十二烷基磺酸钠水溶液(0.4g十二烷基磺酸钠和10mL去离子水)，在1000r/min下搅拌20分钟，得到芯材；在搅拌条件下，将所得乳白色壁材加入到芯材中，再加入1g间苯二酚搅拌，并滴入0.1g消泡剂正辛醇，搅拌均匀后调节体系的PH值为3-4，在60℃下反应3h；将所得产物通过蒸馏水、丙酮和无水乙醇多次洗涤、抽滤，干燥后得最终产物。

实施例1

一种自修复型钢结构防火涂料，各组分及其所占质量百分比为：环氧改性水性聚氨酯乳液20％，三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵35％，聚氨酯微胶囊化无机物颗粒15％，自修复微胶囊15％，羟乙基纤维素0.5％，分散剂0.5％，消泡剂0.5％，防霉剂1％，正辛醇0.5％，其余为水(去离子水)；所述自修复型钢结构防火涂料的制备方法包括以下步骤：

1)按照各组份所占质量百分比称取各组分，将三聚氰胺微胶囊化多聚磷酸铵、聚氨酯微胶囊化无机物颗粒研磨呈粉状后，加入去离子水，充分研磨；

2)加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂和防霉剂，进行充分研磨；

3)加入环氧改性水性聚氨酯乳液、自修复微胶囊和正辛醇进行充分搅拌，制得所述自修复型防火涂料。

实施例2

一种自修复型钢结构防火涂料，各组分及其所占质量百分比为：环氧改性水性聚氨酯乳液25％，三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵30％，聚氨酯微胶囊化无机物颗粒20％，自修复微胶囊10％，羟乙基纤维素1％，分散剂0.5％，消泡剂0.5％，防霉剂1％，正辛醇1％，其余为水(去离子水)。其制备方法与实施例1相同。

实施例3

一种自修复型钢结构防火涂料，各组分及其所占质量百分比为：环氧改性水性聚氨酯乳液30％，三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵25％，聚氨酯微胶囊化无机物颗粒20％，自修复微胶囊5％，羟乙基纤维素1％，分散剂1％，消泡剂0.5％，防霉剂2％，正辛醇1％，其余为水(去离子水)。其制备方法与实施例1相同。

将实施例1～3制备的自修复型钢结构防火涂料分别进行耐久、耐火、耐湿热性(GB/T1740-2007)和自修复等性能测试，结果见表1

表1实施例1～3所得自修复型钢结构防火涂料的性能测试结果

测试结果表明：本发明制得的自修复型钢结构防火涂料具有良好的耐水性，耐腐蚀性和附着力，耐火时间长，耐久性好，干燥时间短，自修复性好，且环境友好，具有广泛的应用前景。

本发明涉及的各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明，本发明的工艺参数的下限取值以及区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。以上所述仅为本发明的优选实施方式，在不脱离本发明创造构思的前提下做出若干改进和变换，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自修复型钢结构防火涂料，各组分及其所占质量百分比为：环氧改性水性聚氨酯乳液20～30％，三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵25～35％，聚氨酯微胶囊化无机物颗粒15～20％，自修复微胶囊5～15％，羟乙基纤维素0.5～1％，分散剂0.5～1％，消泡剂0.5～1％，防霉剂1～2％，正辛醇0.5～1％，其余为水；

所述自修复微胶囊由环氧树脂微胶囊与环氧树脂固化剂微胶囊以(5-1):1组成；

所述环氧改性水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤：在设置有搅拌器和温度计搅拌桨的反应容器中加入多元醇，加热至110-120℃，抽真空减压脱水1-2h；然后降温至30-40℃，在干燥的氮气保护下，加入多异氰酸酯并滴加催化剂，升温至60-80℃，反应1-2h；加入亲水扩链剂和交联剂，继续保温3-6h；反应过程中用丙酮调节黏度；然后降温至30-40℃，加入中和剂中和，然后在大于1000r/min的搅拌速度下，加水进行乳化5-10min，同时加入小分子扩链剂扩链30-60min，最后减压蒸馏去除丙酮，即得所述环氧改性水性聚氨酯乳液；所述交联剂为环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的自修复型钢结构防火涂料，其特征在于，所述多异氰酸酯引入的-NCO基团与多元醇引入的-OH基团的摩尔比为1.6-2.6:1；催化剂占多异氰酸酯和多元醇总质量的0.1-0.5％；亲水扩链剂占多异氰酸酯和多元醇总质量的3-7％；交联剂占多异氰酸酯和多元醇的总质量的4-10％；所述多异氰酸酯引入的-NCO基团与整个反应步骤中引入的-OH基团的摩尔比为1-1.15:1，其中整个反应步骤中引入的-OH基团为多元醇、亲水扩链剂和小分子扩链剂中引入的-OH基团总量。

3.根据权利要求1所述的自修复型钢结构防火涂料，其特征在于，所述多元醇为聚醚二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇等中的一种或几种；多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯等中的一种或几种；小分子扩链剂为丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、乙二胺的中的一种或几种；亲水扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸等；中和剂为三乙醇胺、氢氧化钠、氨水中的一种或几种；催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

4.根据权利2所述的自修复型钢结构防火涂料，其特征在于，所述三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵的制备方法如下：将三聚氰胺、甲醛和水加入烧杯中搅拌，并用质量浓度为3～5％的碳酸钠溶液调节pH值至8-9，倒入反应容器中搅拌，升温至70-80℃，搅拌速率为300-400r/min，反应20-30min后即制得预聚液；将多聚磷酸铵加入到烧杯中，加入乙醇，搅拌分散均匀，得多聚磷酸铵悬浮液；然后将预聚液加入到多聚磷酸铵悬浮液中，用稀盐酸调节pH值至4.5-6，然后升温至80-85℃，以500-600r/min的速率搅拌反应1.5-2h，进行抽滤、洗涤、干燥，即得三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化多聚磷酸铵；所述三聚氰胺与多聚磷酸铵的质量比为2:3-3:2；三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:(1-4)。

5.根据权利要求1所述的自修复型钢结构防火涂料，其特征在于，所述聚氨酯微胶囊化无机物颗粒的制备步骤如下：将季戊四醇和二甲基亚砜以1:(3-7)的质量比混合、搅拌升温至35-45℃，待季戊四醇完全溶解后加入甲苯-2,4-二异氰酸酯和1,4-二氧六环，恒温搅拌15-25分钟，然后加入无机物微粒、1,4-二氧六环和乳化剂，然后升温到60-80℃反应6-10h，冷却到室温，过滤，水洗并干燥。

6.根据权利要求5所述的自修复型钢结构防火涂料，其特征在于，所述无机物微粒为碳酸钙、鸡蛋壳粉、二氧化钛、二氧化硅、可膨胀石墨、石墨烯、氢氧化镁中的一种或几种；所述季戊四醇与甲苯-2,4-二异氰酸酯的摩尔比为1:(1-2)；季戊四醇与无机物微粒的质量比为1:(2-5)；季戊四醇和二甲基亚砜的质量比为1:(3-7)；甲苯-2,4-二异氰酸酯与1,4-二氧六环的质量比为1:(3-7)；无机物微粒、1,4-二氧六环和乳化剂的质量比为1:(3-7):(0.05-0.1)。

7.根据权利要求1所述的自修复型钢结构防火涂料，其特征在于，所述环氧树脂微胶囊的制备方法包括如下步骤：在烧瓶中尿素和甲醛，通过磁力搅拌作用使尿素完全溶解，待尿素溶解后用三乙醇胺调节PH值到8-9，保持温度在60-80℃，反应1-1.5h，制得粘稠状乳白色壁材；提前采用环氧树脂稀释剂将环氧树脂稀释，并加入乳化剂水溶液在大于800r/min下搅拌下分散20-30min，得到芯材；在搅拌条件下，将所得壁材加入到芯材中，加入脲醛树脂固化剂，并滴入消泡剂，搅拌均匀后调节PH值为3-4，在55-70℃下反应3-4h；将所得产物进行洗涤、抽滤、干燥后得到最终产物；所述尿素与甲醛摩尔比为1:(2-3)；环氧树脂与稀释剂的质量比为(8-11):1；尿素与甲醛的总质量与环氧树脂与稀释剂的总质量之比为1:(1-3)；尿素和甲醛的总质量与脲醛树脂固化剂的质量比为(20-40):1；消泡剂的质量为尿素、甲醛、环氧树脂和稀释剂总质量的千分之一至千分之三；乳化剂的质量为环氧树脂与环氧树脂稀释剂总质量的0.5-2％；所述环氧树脂稀释剂为稀释剂692、501、690的一种或几种；乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠的一种或几种；脲醛树脂固化剂为间苯二酚、氯化铵、氯化锌的一种或几种；消泡剂为正辛醇；所述环氧树脂固化剂微胶囊的制备方法包括如下步骤：在烧瓶中尿素和甲醛，通过磁力搅拌作用使尿素完全溶解，待尿素溶解后用三乙醇胺调节PH值到8-9，保持温度在60-80℃，反应1-1.5h，制得粘稠状乳白色壁材；在环氧树脂固化剂中加入乳化剂水溶液，在大于800r/min下搅拌下分散20-30min，得到芯材；在搅拌条件下，将所得乳白色壁材加入到芯材中，加入脲醛树脂固化剂，并滴入消泡剂，搅拌均匀后调节PH值为3-4，在55-70℃下反应3-4h；将所得产物进行洗涤、抽滤、干燥后得到最终产物；所述尿素与甲醛摩尔比为1:(2-3)；尿素与甲醛的总质量与环氧树脂固化剂质量的比为1:(1-3)；尿素与甲醛的总质量与脲醛树脂固化剂的质量比为(20-40):1；消泡剂的质量为尿素、甲醛和环氧树脂固化剂总质量的千分之一至千分之三；乳化剂的质量为环氧树脂固化剂质量的0.5-2％；所述环氧树脂固化剂为常温固化剂593、T31、914、629的一种或几种；乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠的一种或几种；脲醛树脂固化剂为间苯二酚、氯化铵、氯化锌的一种或几种；消泡剂为正辛醇。

8.权利要求1～7任一项所述自修复型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按照各组分所占质量百分比称取各组分，将三聚氰胺微胶囊化多聚磷酸铵、聚氨酯微胶囊化无机物颗粒研磨呈粉状后，加入水，充分研磨；

2)加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂和防霉剂，进行充分研磨；

3)加入环氧改性水性聚氨酯乳液、自修复微胶囊和正辛醇进行充分搅拌，制得所述自修复型防火涂料。