CN107286771A - 一种铝合金防火涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金防火涂料,它包括以下重量份数的组分:
Description
技术领域
本发明涉及一种轻铝合金防火涂料及其制备方法。
背景技术
铝合金在建筑业中的应用已经有100多年的历史,通常为人们所熟悉的是它作为建筑装饰材料的应用,如铝合金门窗外框、玻璃幕墙支撑体系、建筑物的铝合金外包层等。铝合金在建筑承重结构中的应用起步也较早,欧美一些国家从上世纪50年代开始研究使用铝合金结构,到21世纪初形成了稳定成熟的技术,目前已经形成了产业,现在美国建成并仍在使用的铝合金结构建筑超过7000个,包括洛杉矶的云彬鹤机库、哥伦比亚大学体育馆等。我国在这方面起步较晚,始于20世纪80年代,但近些年来发展迅速,建造了很多铝合金结构的建筑,上海是我国比较早建造铝合金结构建筑的城市,如长宁体操中心、浦东科技馆、浦东游泳馆、世博会植物园温室展览馆、上海马戏城、上海国际网球中心等建筑都采用了铝合金结构;此外,天津、长沙、成都、武汉、南京等城市都先后建设了铝合金结构的大跨度建筑,如南京牛首山佛顶宫、成都现代五项赛事中心体育馆、成都非物质文化遗产公园标志塔、武汉体育学院体育馆、天津平津战役纪念馆等。
一般用钢结构可以建造的结构形式都可以用铝合金结构来建造,作为结构承重构件,铝合金结构常见的形式有以下几种:铝合金桥梁、大跨度铝合金屋盖、铝合金网壳及网架、玻璃幕墙铝合金支撑体系以及一些特殊铝合金结构形式。铝合金相对于钢材和混凝土来说是一种新型的建筑材料,它具有自重轻、比强度高、优良的可塑性和可加工性、防腐性能好、材料回收率高等优点,是可以大规模应用于建筑结构的理想建筑材料。
金属材料的力学性能在火灾受热中会迅速降低,具有较大的受火垮塌危险性。钢材的强度从400℃开始下降,600℃时强度降至常温时的50%以下。结构用铝合金的强度从200℃开始明显下降,300℃时强度下降到常温时的50%以下;550℃时强度基本丧失。由此可见,和钢材相比,铝合金的防火性能明显较差。目前,国内外对钢结构防火保护技术的研究已经比较成熟,但针对铝合金结构的防火保护还没有得到足够的重视,国内外均没有相关的标准规范,该领域的科学研究也未见报道,而钢材的防火涂料又不能用于铝合金上,主要原因:铝合金为两性金属,钢涂料的阻燃剂受热分解产生的强酸与铝合金反应,使涂层脱落。
因此,急需提供一种铝合金防火涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金防火涂料及其制备方法。
本发明一种铝合金防火涂料,它包括以下重量份数的组分:
优选地,它是由以下重量份数的组分组成:
优选地,所述氯化石蜡为氯化石蜡70;
和/或,所述包覆聚磷酸铵为硅烷包覆聚磷酸铵;
和/或,所述抗裂剂为邻苯二甲酸二辛酯;
和/或,所述消泡剂为消泡剂NXZ;
和/或,所述分散剂为分散剂905。
优选地,所述成膜助剂为成膜助剂TX12;和/或,所述交联剂为交联剂KH550;和/或,所述耐火填料为碳化硅。
优选地,所述防火涂料的防火性能为10-60min。
优选地,所述防火涂料的粘结强度为0.25-0.69MPa。
本发明还提供了一种制备前述铝合金防火涂料的方法,它包括以下步骤:按照配比取原料,先混合粉体和交联剂,依次加入除丙烯酸乳液以外的液体和水,搅拌均匀后加入丙烯酸乳液,混合1小时后过滤,所得浆料即为成品本发明的铝合金防火涂料对铝合金具有良好的防火效果,具有十分良好的产业化前景。
本发明铝合金防火涂料涂在铝合金上,具有良好的防火效果。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
具体实施方式
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售产品获得。
一、原料
实施例1本发明铝合金防火涂料的制备
(1)配方
名称 | 重量 | |
1 | 丙烯酸乳液 | 30-70 |
2 | 三聚氰胺 | 10-18 |
3 | 氯化石蜡70 | 15-25 |
4 | 磷酸铝/氧化锆 | 10-15/2-5 |
5 | 硅烷包覆聚磷酸铵 | 30-35 |
6 | 抗裂剂 | 1.5 |
7 | 消泡剂 | 0.001-0.055 |
8 | 分散剂 | 0.1-5 |
9 | 自来水 | 70-90 |
10 | 羟乙基纤维素 | 0.01-0.02 |
11 | 成膜助剂TX12 | 0.01-0.1 |
13 | 交联剂KH550 | 0.01-0.02 |
14 | 耐火填料碳化硅 | 3-8 |
(2)制备方法
按照上述比例先混合粉体和交联剂,依次加入除了丙烯酸乳液以外的其他液体和水,搅拌均匀后加入丙烯酸乳液,混合1小时后使用分级筛机快速过滤浆料,过滤浆料即为成品。
(3)性能检测
取12mm厚的6系铝板(17cm x17cm),涂上涂料,养护14天,期间观察表干时间、在容器中的状态、外观与颜色、初期干燥抗裂性,检测粘结强度。
取养护14天后的涂了涂料铝板,将涂层面正对标准升温炉,按照ISO834标准的升温曲线对铝板进行升温,测定铝板背面(无涂料面)的温度,当温度达到550℃,实验结束。加热的时间除以图层厚度为耐火性能;同时测定涂料的厚度,除以原始厚度,即为膨胀倍率。
取养护14天后的涂了涂料铝板,至于-15℃24h,再至于常温24h,反复多次,观察循环多少次,涂料不开裂、不起泡、不脱落,即为耐冷热循环性。
取养护14天后的涂了涂料铝板,观察浸泡在水,涂料不开裂、不起泡、不脱落的时间为多长,即为耐水性。
检测结果如下表:
序号 | 技术指标 | 检验结果 |
1 | 耐火性能 | 10-60min |
2 | 在容器中的状态 | 经搅拌后呈均匀细腻状态,无结块。 |
3 | 表干时间 | 3h |
4 | 外观与颜色 | 涂层干燥后,外观与颜色同样品相比无明显差别 |
5 | 初期干燥抗裂性 | 无裂纹出现 |
6 | 粘结强度 | 0.25-0.69MPa |
7 | 耐水性 | 24h |
8 | 耐冷热循环性 | 15次 |
9 | 膨胀倍率 | 10-55倍 |
实施例2本发明铝合金防火涂料的制备
(1)配方
名称 | 重量 | |
1 | 丙烯酸乳液715 | 70 |
2 | 三聚氰胺优级品 | 10 |
3 | 氯化石蜡70 | 25 |
4 | 磷酸铝化学纯 | 10 |
5 | 硅烷包覆聚磷酸铵 | 35 |
6 | 邻苯二甲酸二辛酯 | 1.5 |
7 | 消泡剂NXZ | 0.001 |
8 | 分散剂905 | 5 |
9 | 自来水 | 70 |
10 | 羟乙基纤维素30万 | 0.02 |
11 | 成膜助剂TX12 | 0.01 |
13 | 交联剂KH550 | 0.02 |
14 | 碳化硅化学纯 | 8 |
(2)制备方法
按照上述比例先混合粉体和交联剂,依次加入液体和水,搅拌均匀后加入丙烯酸乳液,混合1小时后使用分级筛机快速过滤浆料,过滤浆料即为成品。
(3)性能
取12mm厚的6系铝板(17cm x17cm),涂上涂料,养护14天,期间观察表干时间、在容器中的状态、外观与颜色、初期干燥抗裂性,检测粘结强度。
取养护14天后的涂了涂料铝板,将涂层面正对标准升温炉,按照ISO834标准的升温曲线对铝板进行升温,测定铝板背面(无涂料面)的温度,当温度达到550℃,实验结束。加热的时间除以图层厚度为耐火性能;同时测定涂料的厚度,除以原始厚度,即为膨胀倍率。
取养护14天后的涂了涂料铝板,至于-15℃24h,再至于常温24h,反复多次,观察循环多少次,涂料不开裂、不起泡、不脱落,即为耐冷热循环性。
取养护14天后的涂了涂料铝板,观察浸泡在水,涂料不开裂、不起泡、不脱落的时间为多长,即为耐水性。
检测结果如下表:
序号 | 技术指标 | 检验结果 |
1 | 耐火性能 | 30min/1.0mm |
2 | 在容器中的状态 | 经搅拌后呈均匀细腻状态,无结块。 |
3 | 表干时间 | 3h |
4 | 外观与颜色 | 涂层干燥后,外观与颜色同样品相比无明显差别 |
5 | 初期干燥抗裂性 | 无裂纹出现 |
6 | 粘结强度 | 0.80MPa |
7 | 耐水性 | 24h |
8 | 耐冷热循环性() | 15次 |
9 | 膨胀倍率 | 2倍 |
实施例3本发明铝合金防火涂料的制备
(1)配方
名称 | 重量 | |
1 | 丙烯酸乳液715 | 30 |
2 | 三聚氰胺优级品 | 18 |
3 | 氯化石蜡70 | 15 |
4 | 磷酸铝化学纯 | 15 |
5 | 硅烷包覆聚磷酸铵 | 30 |
6 | 邻苯二甲酸二辛酯 | 1.5 |
7 | 消泡剂NXZ | 0.055 |
8 | 分散剂905 | 0.1 |
9 | 自来水 | 90 |
10 | 羟乙基纤维素 | 0.01 |
11 | 成膜助剂TX12 | 0.1 |
13 | 交联剂KH550 | 0.01 |
14 | 耐火填料碳化硅 | 3 |
(2)制备方法
按照上述比例先混合粉体和交联剂,依次加入液体和水,搅拌均匀后加入丙烯酸乳液,混合1小时后使用分级筛机快速过滤浆料,过滤浆料即为成品。
(3)性能
取12mm厚的6系铝板(17cm x17cm),涂上涂料,养护14天,期间观察表干时间、在容器中的状态、外观与颜色、初期干燥抗裂性,检测粘结强度。
取养护14天后的涂了涂料铝板,将涂层面正对标准升温炉,按照ISO834标准的升温曲线对铝板进行升温,测定铝板背面(无涂料面)的温度,当温度达到550℃,实验结束。加热的时间除以图层厚度为耐火性能;同时测定涂料的厚度,除以原始厚度,即为膨胀倍率。
取养护14天后的涂了涂料铝板,至于-15℃24h,再至于常温24h,反复多次,观察循环多少次,涂料不开裂、不起泡、不脱落,即为耐冷热循环性。
取养护14天后的涂了涂料铝板,观察浸泡在水,涂料不开裂、不起泡、不脱落的时间为多长,即为耐水性。
检测结果如下表:
序号 | 技术指标 | 检验结果 |
1 | 耐火性能 | 20min/1.0mm |
2 | 在容器中的状态 | 经搅拌后呈均匀细腻状态,无结块。 |
3 | 表干时间 | 3h |
4 | 外观与颜色 | 涂层干燥后,外观与颜色同样品相比无明显差别 |
5 | 初期干燥抗裂性 | 无裂纹出现 |
6 | 粘结强度 | 0.40MPa |
7 | 耐水性 | 24h |
8 | 耐冷热循环性 | 15次 |
9 | 膨胀倍率 | 18倍 |
实施例4本发明铝合金防火涂料的制备
(1)配方
名称 | 重量 | |
1 | 丙烯酸乳液715 | 50 |
2 | 三聚氰胺优级品 | 14 |
3 | 氯化石蜡70 | 20 |
4 | 氧化锆化学纯 | 2-5 |
5 | 硅烷包覆聚磷酸铵 | 33 |
6 | 邻苯二甲酸二辛酯 | 1.5 |
7 | 消泡剂NXZ | 0.03 |
8 | 分散剂905 | 2 |
9 | 自来水 | 80 |
10 | 羟乙基纤维素 | 0.015 |
11 | 成膜助剂TX12 | 0.05 |
13 | 交联剂KH550 | 0.015 |
14 | 耐火填料碳化硅 | 6 |
(2)制备方法
按照上述比例先混合粉体和交联剂,依次加入液体和水,搅拌均匀后加入丙烯酸乳液,混合1小时后使用分级筛机快速过滤浆料,过滤浆料即为成品。
(3)性能
取12mm厚的6系铝板(17cm x17cm),涂上涂料,养护14天,期间观察表干时间、在容器中的状态、外观与颜色、初期干燥抗裂性,检测粘结强度。
取养护14天后的涂了涂料铝板,将涂层面正对标准升温炉,按照ISO834标准的升温曲线对铝板进行升温,测定铝板背面(无涂料面)的温度,当温度达到550℃,实验结束。加热的时间除以图层厚度为耐火性能;同时测定涂料的厚度,除以原始厚度,即为膨胀倍率。
取养护14天后的涂了涂料铝板,至于-15℃24h,再至于常温24h,反复多次,观察循环多少次,涂料不开裂、不起泡、不脱落,即为耐冷热循环性。
取养护14天后的涂了涂料铝板,观察浸泡在水,涂料不开裂、不起泡、不脱落的时间为多长,即为耐水性。
检测结果如下表:
序号 | 技术指标 | 检验结果 |
1 | 耐火性能 | 40min/1.0mm |
2 | 在容器中的状态 | 经搅拌后呈均匀细腻状态,无结块。 |
3 | 表干时间 | 3h |
4 | 外观与颜色 | 涂层干燥后,外观与颜色同样品相比无明显差别 |
5 | 初期干燥抗裂性 | 无裂纹出现 |
6 | 粘结强度 | 0.68MPa |
7 | 耐水性 | 24h |
8 | 耐冷热循环性 | 15次 |
9 | 膨胀倍率 | 10倍 |
综上所述,本发明铝合金防火涂料涂在铝合金上,具有良好的防火效果,应用前景优良。
Claims (9)
1.一种铝合金防火涂料,其特征在于:它包括以下重量份数的组分:
2.根据权利要求1所述的铝合金防火涂料,其特征在于:它是由以下重量份数的组分组成:
3.根据权利要求1或2所述的铝合金防火涂料,其特征在于:所述氯化石蜡为氯化石蜡70;和/或,所述包覆聚磷酸铵为硅烷包覆聚磷酸铵。
4.根据权利要求1或2所述的铝合金防火涂料,其特征在于:所述抗裂剂为邻苯二甲酸二辛酯;和/或,所述消泡剂为消泡剂NXZ;和/或,所述分散剂为分散剂905。
5.根据权利要求3所述的铝合金防火涂料,其特征在于:所述成膜助剂为成膜助剂TX12;和/或,所述交联剂为交联剂KH550;和/或,所述耐火填料为碳化硅。
6.根据权利要求1~4任意一项所述的铝合金防火涂料,其特征在于:所述防火涂料的防火性能为10-60min。
7.根据权利要求1或2所述的铝合金防火涂料,其特征在于:所述防火涂料的粘结强度为0.25-0.69MPa。
8.一种制备权利要求1~6任意一项所述铝合金防火涂料的方法,其特征在于:它包括以下步骤:按照配比取原料,先混合粉体和交联剂,依次加入除丙烯酸乳液以外的液体和水,搅拌均匀后加入丙烯酸乳液,混合后过滤,所得浆料即为成品。
9.根据权利要求7所述方法,其特征在于:混合1小时后过滤。
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GR01 | Patent grant | ||
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