CN106519909B - 一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺 - Google Patents

一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，涉及功能涂料领域，其制备方法为：将环氧树脂和苯丙树脂混合球磨作为基料，聚磷酸铵、双季戊四醇和三聚氰胺混合球磨作发泡阻燃体系，在高速分散机中不同的转速下依次加入溶剂，基料，发泡阻燃体系，颜填料和助剂，再将混合物移入反应釜中反应，反应后移入砂磨机中砂磨，最后过筛，包装入库；通过该工艺制备的防火涂料，延长了涂料的存放时间，增强了涂料遇火时与基材的粘接性，延迟了火焰向基材的传递时间，从而提高了涂料的防火性能。

Description

一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺
技术领域
本发明涉及功能涂料领域，具体涉及一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺。
背景技术
防火涂料是用于可燃性或遇火易变形基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性，阻滞火灾的迅速蔓延，以提高被涂材料表面耐火极限的一种功能材料。防火涂料本身具有难燃性或不燃性，能够保护基材不直接与空气接触，延迟物体着火，此外还具有较低的导热系数，可以延缓火焰温度向被保护基材的传递。膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成泡沫，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能，可延滞热量传向被保护基材，涂层膨胀发泡产生泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应，也消耗了燃烧时的热量，有利于降低体系的温度，这几个方面的同时作用，使膨胀型防火涂料产生显著的防火隔热效果。
钢材具有抗震、抗弯等特性，既增加了建筑物的载荷能力，又避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷，在建筑行业备受青睐，但在防火方面，钢材存在一些缺陷，通常在450-650℃温度中会失去承载能力，发生较大的形变，为了弥补这些缺陷，钢结构防火涂料应运而生。超薄型钢结构防火涂料具有涂层薄、表面光洁、装饰效果好等优点，被广泛应用于大型工矿钢结构厂房、各种体育馆、展览馆主体钢结构防火保护。目前生产的超薄型钢结构防火涂料存在稳定性差、遇火时与钢结构的粘接性不强的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，制得的防火涂料存放周期长，并且遇火时能很好的和钢结构基材粘接，延长火焰向钢材传递的时间。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其制备步骤如下：(1)称取20份环氧树脂和12份苯丙树脂加到搅拌釜中搅拌1-2小时，搅拌后移入球磨机中球磨2-3小时；(2)称取9份聚磷酸铵、7份双季戊四醇和7份三聚氰胺加到搅拌釜中搅拌0.5-1小时，搅拌后移入球磨机中球磨1-2小时。(3)将步骤(1)制得的混合物加到装有23份溶剂的高速分散机中，以300-500r/min的转速搅拌10-15min，将转速调整到500-800r/min，搅拌的同时加入步骤(2)制得的混合物，搅拌15-20min，再将转速提高到800-1000r/min，搅拌的同时加入13份颜填料和9份助剂，搅拌20-30min；(4)将上述步骤得到的混合物移入100-120℃反应釜中反应2-4小时；(5)将上述反应釜中的混合物冷却，移入砂磨机中砂磨，在转速2500-3000r/min的条件下高速砂磨1-2小时；(6)将最终混合物过筛，包装入库。
优选的，所述步骤(1)中搅拌釜的温度设置到150-180℃。
优选的，所述步骤(1)和(2)中球磨机的转速是150-200r/min。
优选的，所述步骤(6)中过筛过500目筛。
优选的，所述溶剂包括200#油和石蜡，重量比是15:8。
优选的，所述颜填料包括钛白粉、滑石粉和氧化锌，重量比是3:5:5。
优选的，所述助剂包括增稠剂羟丙基甲基纤维素、消泡剂聚二甲基硅氧烷、流平剂丙烯酸、分散剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，重量比例是3:2:1:3。
(三)有益效果
本发明提供了一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，该工艺制得的防火涂料具有存放时间久，遇火时能和基材很好的粘接在一起，延迟火焰温度向基材传递的时间的特点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其制备步骤如下：(1)称取20份环氧树脂和12份苯丙树脂加到150℃搅拌釜中搅拌2小时，搅拌后移入球磨机中在150r/min的转速下球磨3小时；(2)称取9份聚磷酸铵、7份双季戊四醇和7份三聚氰胺加到搅拌釜中搅拌1小时，搅拌后移入球磨机中在150r/min的转速下球磨2小时。(3)将步骤(1)制得的混合物加到装有15份200#油和8份石蜡的高速分散机中，以300r/min的转速搅拌15min，将转速调整到500r/min，搅拌的同时加入步骤(2)制得的混合物，搅拌20min，再将转速提高到800r/min，搅拌的同时加入3份钛白粉、5份滑石粉和5份氧化锌，再依次加入3份增稠剂羟丙基甲基纤维素、2份消泡剂聚二甲基硅氧烷、1份流平剂丙烯酸和3份分散剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，搅拌30min；(4)将上述步骤得到的混合物移入100℃反应釜中反应4小时；(5)将上述反应釜中的混合物冷却，移入砂磨机中砂磨，在转速2500r/min的条件下高速砂磨2小时；(6)将最终混合物过500目筛，包装入库。
实施例2：
一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其制备步骤如下：(1)称取20份环氧树脂和12份苯丙树脂加到165℃搅拌釜中搅拌1.5小时，搅拌后移入球磨机中在180r/min的转速下球磨2.5小时；(2)称取9份聚磷酸铵、7份双季戊四醇和7份三聚氰胺加到搅拌釜中搅拌0.5小时，搅拌后移入球磨机中在180r/min的转速下球磨1.5小时。(3)将步骤(1)制得的混合物加到装有15份200#油和8份石蜡的高速分散机中，以400r/min的转速搅拌12min，将转速调整到650r/min，搅拌的同时加入步骤(2)制得的混合物，搅拌18min，再将转速提高到900r/min，搅拌的同时加入3份钛白粉、5份滑石粉和5份氧化锌，再依次加入3份增稠剂羟丙基甲基纤维素、2份消泡剂聚二甲基硅氧烷、1份流平剂丙烯酸和3份分散剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，搅拌25min；(4)将上述步骤得到的混合物移入110℃反应釜中反应3小时；(5)将上述反应釜中的混合物冷却，移入砂磨机中砂磨，在转速2800r/min的条件下高速砂磨1.5小时；(6)将最终混合物过500目筛，包装入库。
实施例3：
一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其制备步骤如下：(1)称取20份环氧树脂和12份苯丙树脂加到180℃搅拌釜中搅拌1小时，搅拌后移入球磨机中在200r/min的转速下球磨2小时；(2)称取9份聚磷酸铵、7份双季戊四醇和7份三聚氰胺加到搅拌釜中搅拌0.5小时，搅拌后移入球磨机中在200r/min的转速下球磨1小时。(3)将步骤(1)制得的混合物加到装有15份200#油和8份石蜡的高速分散机中，以500r/min的转速搅拌10min，将转速调整到800r/min，搅拌的同时加入步骤(2)制得的混合物，搅拌15min，再将转速提高到1000r/min，搅拌的同时加入3份钛白粉、5份滑石粉和5份氧化锌，再依次加入3份增稠剂羟丙基甲基纤维素、2份消泡剂聚二甲基硅氧烷、1份流平剂丙烯酸和3份分散剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，搅拌20min；(4)将上述步骤得到的混合物移入120℃反应釜中反应2小时；(5)将上述反应釜中的混合物冷却，移入砂磨机中砂磨，在转速3000r/min的条件下高速砂磨1小时；(6)将最终混合物过500目筛，包装入库。
综上，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明提供了一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，通过对基料树脂进行加热、研磨预处理，使得基料中环氧树脂的交联程度大大增加，延长了涂料的存放时间和改善了防火性能，在各组分砂磨前通过反应釜的保温处理，使得各组分能够混合均匀，反应充分，涂料遇火时能和基材保持很好的粘接性，从而延迟火焰向基材的传递时间。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，制备步骤如下：(1)称取20份环氧树脂和12份苯丙树脂加到搅拌釜中搅拌1-2小时，搅拌后移入球磨机中球磨2-3小时；(2)称取9份聚磷酸铵、7份双季戊四醇和7份三聚氰胺加到搅拌釜中搅拌0.5-1小时，搅拌后移入球磨机中球磨1-2小时；(3)将步骤(1)制得的混合物加到装有23份溶剂的高速分散机中，以300-500r/min的转速搅拌10-15min，将转速调整到500-800r/min，搅拌的同时加入步骤(2)制得的混合物，搅拌15-20min，再将转速提高到800-1000r/min，搅拌的同时加入13份颜填料和9份助剂，搅拌20-30min；(4)将步骤(3)得到的混合物移入100-120℃反应釜中反应2-4小时；(5)将上述反应釜中的混合物冷却，移入砂磨机中砂磨，在转速2500-3000r/min的条件下高速砂磨1-2小时；(6)将最终混合物过筛，包装入库。
2.如权利要求1所述的一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌釜的温度设置到150-180℃。
3.如权利要求1所述的一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)和(2)中球磨机的转速是150-200r/min。
4.如权利要求1所述的一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(6)中过筛过500目筛。
5.如权利要求1所述的一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，所述溶剂由200#油和石蜡组成，质量比是15:8。
6.如权利要求1所述的一种超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，所述颜填料由钛白粉、滑石粉和氧化锌组成，质量比是3:5:5。
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