CN106590258A - 一种钢结构防火涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防火涂料技术领域，具体涉及一种钢结构防火涂料。本发明钢结构防火涂料主要由以下重量百分比的组分组成：复合基料树脂40‑60％，阻燃剂15‑20％，氧化亚铜1‑3％，蛭石0.5‑3％，聚磷酸铝2‑5％，氧化锌1‑3％，流平剂0.5‑1％，丙酮15‑20％，1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮1‑5％，对羟基苯甲酸丁酯1‑5％。本发明钢结构防火涂料不仅具有突出的防火性能，并且还具有优良的防腐、防霉菌性能。

Description

一种钢结构防火涂料
技术领域
本发明属于防火涂料技术领域，具体涉及一种钢结构防火涂料。
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。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。
在钢结构外喷涂防火涂料形成外包成是实现钢结构防火的常用方法。现有技术中也有众多多钢结构防火涂料。
中国专利申请(CN1488692A)中公开了一种钢结构防火涂料，其原料的重量配比为：氯化橡胶改性丙烯酸树脂50-60，季戊四醇12-16，三聚氰胺9-12，聚磷酸铵19-21，硼酸锌6-8，钛白粉9-11，含氯量70％的氯化石蜡12.5-15，200号溶剂汽油8-15。
中国专利申请(CN1927962A)中公开了一种钢结构防火涂料，其组分配比为：含氟聚合物乳液30-40％，有机硅改性聚丙烯酸酯乳液5-10％，聚磷酸铵15-20％，三聚氰胺磷酸盐5-10％，三聚氰胺3-7％，季戊四醇10-15％，膨胀石墨4-10％，氧化锌0-6％，钛白粉0-5％，高岭土0-10％，硅酸铝纤维2-5％，丙二醇2-5％。
中国专利(CN 101857756 B)中公开了一种钢结构防火涂料，其由以下重量配比原料制成：复合基料树脂45-60，三聚氰胺6-8，季戊四醇6-8，聚磷酸铵16-20，可膨胀石墨4-10，纳米氢氧化镁2-5，磷酸锌1-3，硼酸锌1-3，氢氧化铝2-5，聚磷酸铝3-5，钛白粉6-9，流平剂0.5-0.8，丙酮15-20。
上述专利中均采用三聚氰胺，季戊四醇，聚磷酸铵作为主要的阻燃剂。其中，三聚氰胺含量对膨胀型防火涂料性能的影响很大。随着三聚氰胺加入量的增加，耐火时间呈先增大后减小的趋势。这是由于当三聚氰胺的含量过低时，其分解产生的少许气体无法吹起燃烧过程中形成的炭层，对隔热效果明显不利；三聚氰胺的含量越大，可释放的气体越多、炭化层的膨胀高度越大，有利于延缓火焰灼烧基材的时间；但三聚氰胺也不能过量，否则会使涂层变软，影响炭化层质量。因此，在钢结构防火涂料中寻找最优的使用三聚氰胺浓度及与其它阻燃剂的最佳配比，将会对钢结构防火涂料的防火性能有重大影响。
与此同时，随着环境的不断恶化，酸雨对钢结构的腐蚀日益严重，因此单纯具有钢结构防火性能的涂料并不能满足现在钢材保护的需要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种钢结构防火涂料。本发明钢结构防火涂料不仅具有突出的防火性能，并且还具有优良的防霉菌、防腐性能。
本发明钢结构涂料是通过以下技术方案实现的：
一种钢结构防火涂料，主要由以下重量百分比的组分组成：复合基料树脂40-60％，阻燃剂15-20％，氧化亚铜1-3％，蛭石0.5-3％，聚磷酸铝2-5％，氧化锌1-3％，流平剂0.5-1％，丙酮15-20％，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1-5％，对羟基苯甲酸丁酯1-5％。
优选地，所述钢结构防火涂料由以下重量百分比的组分组成：复合基料树脂52％，阻燃剂16％，氧化亚铜2.5％，蛭石2.25％，聚磷酸铝4％，氧化锌2.5％，流平剂0.75％，丙酮17％，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮1.5％，对羟基苯甲酸丁酯1.5％。
优选地，所述复合基料树脂为脂环族环氧树脂，溴化双酚A型环氧树脂，甲基苯基硅树脂，丙烯酸树脂，其使用重量配比为脂环族环氧树脂：溴化双酚A型环氧树脂：甲基苯基硅树脂：丙烯酸树脂＝2:2:1:3。
优选地，所述阻燃剂为三聚氰胺，季戊四醇，聚磷酸铵，氧化锑，硼酸锌，其使用重量配比为三聚氰胺：季戊四醇：聚磷酸铵：氧化锑：硼酸锌＝3-4:2-3:6-8:1:2。
本发明钢结构防火涂料的制备方法采用常规涂料制备方法，操作简单，首先将复合基料树脂，阻燃剂，氧化亚铜，蛭石，聚磷酸铝，氧化锌进行粉碎，然后将粉碎后的原料与流平剂，丙酮混合并加入防腐剂，搅拌均匀，然后进行高速均质分散即可。
本发明钢结构防火涂料采用脂环族环氧树脂，溴化双酚A型环氧树脂，甲基苯基硅树脂，丙烯酸树脂作为复合基料。
在本发明钢结构防火涂料中，三聚氰胺，季戊四醇，聚磷酸铵是主要的组成膨胀型阻燃剂；同时加入氧化锑，硼酸锌作为阻燃助剂；氧化亚铜和蛭石的加入，起到有效的抑烟作用。
聚磷酸铝，氧化锌，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，对羟基苯甲酸丁酯搭配使用能够有效起到防腐、防霉的作用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明钢结构防火涂料在喷涂厚度为2mm时，具有95-140min耐火极限。
(2)本发明钢结构防火涂料不仅具有突出的防火性能，还具有良好的防腐、防霉的性能。
(3)本发明产品使用时无起层、脱落、开裂、空鼓等现象。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。本发明所用药品均为常规药品，均购于赛默飞世尔科技(中国)有限公司。
实验例1一种钢结构防火涂料
一种钢结构防火涂料，由以下重量百分比的组分组成：脂环族环氧树脂14.86％，溴化双酚A型环氧树脂14.86％，甲基苯基硅树脂7.43％，丙烯酸树脂22.29％，三聚氰胺4％，季戊四醇3％，聚磷酸铵6％，氧化锑1％，硼酸锌2％，氧化亚铜2.5％，蛭石2.25％，聚磷酸铝4％，氧化锌2.5％，流平剂0.75％，丙酮17％，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1.5％，对羟基苯甲酸丁酯1.5％。
所述涂料制备方法：首先将脂环族环氧树脂，溴化双酚A型环氧树脂，甲基苯基硅树脂，丙烯酸树脂，三聚氰胺：季戊四醇，聚磷酸铵，氧化锑，硼酸锌，氧化亚铜，蛭石，聚磷酸铝，氧化锌进行粉碎，然后将粉碎后的原料与流平剂，丙酮混合并加入1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和对羟基苯甲酸丁酯，搅拌均匀，然后进行高速均质分散即可。
实施例2一种钢结构防火涂料
一种钢结构防火涂料，由以下重量百分比的组分组成：脂环族环氧树脂10％，溴化双酚A型环氧树脂10％，甲基苯基硅树脂5％，丙烯酸树脂15％，三聚氰胺3％：季戊四醇2％：聚磷酸铵7％：氧化锑1％，硼酸锌2％，氧化亚铜1％，蛭石0.5％，聚磷酸铝2％，氧化锌1％，流平剂0.5％，丙酮15％，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮1％，对羟基苯甲酸丁酯1％。
制备方法与实施例1类似。
实施例3一种钢结构防火涂料
一种钢结构防火涂料，由以下重量百分比的组分组成：脂环族环氧树脂15％，溴化双酚A型环氧树脂15％，甲基苯基硅树脂7.5％，丙烯酸树脂22.5％，三聚氰胺4.4％，季戊四醇3.3％，聚磷酸铵8.8％，氧化锑1.1％，硼酸锌2.2％，氧化亚铜3％，蛭石3％，聚磷酸铝5％，氧化锌3％，流平剂1％，丙酮20％，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮5％，对羟基苯甲酸丁酯5％。
制备方法与实施例1类似。
对比例1一种钢结构防火涂料
一种钢结构防火涂料，由以下重量百分比的组分组成：脂环族环氧树脂14.86％，甲基苯基硅树脂22.29％，丙烯酸树脂22.29％，三聚氰胺4％，季戊四醇3％，聚磷酸铵6％，氧化锑1％，硼酸锌2％，氧化亚铜2.5％，蛭石2.25％，聚磷酸铝4％，氧化锌2.5％，流平剂0.75％，丙酮17％，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1.5％，对羟基苯甲酸丁酯1.5％。
制备方法与实施例1类似。
与实施例1的区别在于，不含溴化双酚A型环氧树脂，丙烯酸树脂重量百分比增加，但复合基料树脂总量不变。
对比例2一种钢结构防火涂料
一种钢结构防火涂料，由以下重量百分比的组分组成：脂环族环氧树脂14.86％，溴化双酚A型环氧树脂14.86％，甲基苯基硅树脂7.43％，丙烯酸树脂22.29％，三聚氰胺5％，季戊四醇3％，聚磷酸铵6％，硼酸锌2％，氧化亚铜2.5％，蛭石2.25％，聚磷酸铝4％，氧化锌2.5％，流平剂0.75％，丙酮17％，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1.5％，对羟基苯甲酸丁酯1.5％。
制备方法与实施例1类似。
与实施例1的区别在于，不含氧化锑，三聚氰胺百分比增加，但阻燃剂总量不变。
试验例1耐火时间测定
试验产品：实施例1-3及对比例1-2制备得到的涂料
试验内容：将涂料在钢结构材料上形成2mm的涂层，利用垂直燃烧法进行耐火极限测定，各涂料耐火时间如表1所示。
表1不同涂料耐火时间
由表1可知，本发明涂料在形成2mm厚度的涂层时，耐火时间可达95-140min，原高于GB14907-2002中的规定。

Claims (4)

1.一种钢结构防火涂料，其特征在于，主要由以下重量百分比的组分组成：复合基料树脂40-60％，阻燃剂15-20％，氧化亚铜1-3％，蛭石0.5-3％，聚磷酸铝2-5％，氧化锌1-3％，流平剂0.5-1％，丙酮15-20％，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1-5％，对羟基苯甲酸丁酯1-5％。
2.根据权利要求1所述钢结构防火涂料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：复合基料树脂52％，阻燃剂16％，氧化亚铜2.5％，蛭石2.25％，聚磷酸铝4％，氧化锌2.5％，流平剂0.75％，丙酮17％，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮1.5％，对羟基苯甲酸丁酯1.5％。
3.根据权利要求1所述钢结构防火涂料，其特征在于，所述复合基料树脂由脂环族环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、甲基苯基硅树脂和丙烯酸树脂按重量比2:2:1:3组成。
4.根据权利要求1所述钢结构防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂由三聚氰胺，季戊四醇，聚磷酸铵，氧化锑，硼酸锌按重量比3-4:2-3:6-8:1:2组成。
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