CN107474649A - 一种膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种膨胀型钢结构水性防火涂料，按照重量份配比，所述防火水漆的组分包括：聚丙烯酸酯乳液8‑12份、氯乙烯‑偏二氯乙烯共聚乳液20‑25份、聚磷酸铵20‑25份、季戊四醇8‑10份、三聚氰胺4‑5份、可膨胀性石墨1‑3份、钛白粉5‑10 份、0.3‑0.8份乳化剂OP‑10、六偏磷酸钠0.3‑0.5份、增稠剂0.1‑0.3份、增塑剂2‑3 份、消泡剂0.3‑0.5 份、去离子水20‑30 份。本发明还提供其制备方法，本防火涂料不仅具有耐火时间长，装饰性能好，耐水性优，装饰性能好，附着力强，不含铅或铬等金属化合物，不会对环境及人类健康造成危害，属于绿色环保性涂料。可用于酒店、大厦、机场、车站、桥梁厂房等钢结构建筑物、构筑物上。

Description

一种膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法。
背景技术
随着建筑物的高层化和建筑物跨度的不断加大，钢结构建筑数量逐年增加。建筑钢结构由于具有轻质高强、塑性和韧性好( 利于抗震)、施工周期短、机械化程度高、对环境破坏小、建筑形式灵活多样及适用不同气候条件等优点，已越来越受到中国用户的青睐。大型公共娱乐场所、体育馆、候机厅、电视塔、高层大厦、大型工业厂房等大跨度建筑物和超高层建筑物等广泛采用钢结构。但是，钢结构的耐火性很差，普通建筑用钢在540℃左右就会失去静态平衡，而火场温度通常都会在700℃以上，许多建筑物构件在高温下失去荷载能力导致建筑物坍塌，给人们生命财产造成巨大损失。对此，人们通常采用混凝土包覆、绝热隔板包覆、矿物纤维与水泥混合后喷涂以及钢结构防火涂料的喷涂对钢结构进行阻燃保护。其中，涂覆防火涂料具有操作简单、方便，用量小，阻燃效果好且有优异的装饰效果等特点而被广泛使用。
发明内容
本发明目的提供一种膨胀型钢结构水性防火涂料及其制备方法，本防火涂料不仅具有耐火时间长，装饰性能好，耐水性优，装饰性能好，附着力强，不含铅或铬等金属化合物，不会对环境及人类健康造成危害，属于绿色环保性涂料。可用于酒店、大厦、机场、车站、桥梁厂房等钢结构建筑物、构筑物上。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种膨胀型钢结构水性防火涂料，按照重量份配比，所述防火水漆的组分包括：聚丙烯酸酯乳液8-12份、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液20-25份、聚磷酸铵20-25份、季戊四醇8-10份、三聚氰胺4-5份、可膨胀性石墨1-3份、钛白粉5-10 份、0.3-0.8份乳化剂OP-10、六偏磷酸钠0.3-0.5份、增稠剂0.1-0.3份、增塑剂2-3 份、消泡剂0.3-0.5 份、去离子水20-30 份。
进一步地，所述可膨胀性石墨采用目数为80-100 目的鳞片状可膨胀性石墨。
进一步地，所述钛白粉为采用金红石型二氧化钛。
进一步地，所述增稠剂羟乙基纤维素；所述羟乙基纤维素为1% 质量浓度的羟乙基纤维素水溶液。
进一步地，所述增塑剂为氯化石蜡。
进一步地，所述所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂中的一种或两种混合。
进一步地，其制备方法包括以下步骤：
S10、称取各组分的重量份的物料；
S11、将称取所得到的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、可膨胀性石墨、钛白粉、增稠剂、增塑剂、去离子水、一半消泡剂加入搅拌缸中，高速分散均匀，时间为15-20min；
S12、将聚丙烯酸酯乳液、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液等剩余物料加入上述混合液中搅拌，高速分散机上以2000-2500r/min 的速度分散15-20min即得膨胀型钢结构水性防火涂料。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1）本发明以聚丙烯酸酯乳液和氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液为基质，提高了涂层的耐老化性，并且降低防火水漆燃烧时有毒气体产生量，成膜后本身具有耐火阻燃特性，提高防火涂层耐火能力；
（2）本发明加入聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、钛白粉、可膨胀石墨等填料，目的在于协同主要阻燃剂，提高阻燃性能及涂层抗氧化指数和抗高温氧化能力，延缓热量的传递速度，减少空气中烟雾的排放；
（3）本发明所形成的产品的性能：不仅完全满足国家标准《钢结构防火涂料》（GB14907-2002）技术指标的要求（如表1 所示），且最终的耐火性能远远高于国家标准的技术要求，即对于本发明，当涂层厚度为2mm 时，耐火极限高于2.0h；
（4）本防火涂料不仅具有耐火时间长，装饰性能好，耐水性优，装饰性能好，附着力强，不含铅或铬等金属化合物，不会对环境及人类健康造成危害，属于绿色环保性涂料。可用于酒店、大厦、机场、车站、桥梁厂房等钢结构建筑物、构筑物上。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式作对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
一种膨胀型钢结构水性防火涂料，按照重量份配比，所述防火水漆的组分包括：聚丙烯酸酯乳液8份、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液20份、聚磷酸铵20份、季戊四醇8份、三聚氰胺4份、可膨胀性石墨1份、钛白粉5份、0.3份乳化剂OP-10、六偏磷酸钠0.3份、增稠剂0.1份、增塑剂2份、消泡剂0.3份、去离子水20份。
所述可膨胀性石墨采用目数为80目的鳞片状可膨胀性石墨。
所述钛白粉为采用金红石型二氧化钛。
所述增稠剂羟乙基纤维素；所述羟乙基纤维素为1% 质量浓度的羟乙基纤维素水溶液。
所述增塑剂为氯化石蜡。
所述所述消泡剂为有机硅消泡剂。
其制备方法包括以下步骤：
S10、称取各组分的重量份的物料；
S11、将称取所得到的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、可膨胀性石墨、钛白粉、增稠剂、增塑剂、去离子水、一半消泡剂加入搅拌缸中，高速分散均匀，时间为15min；
S12、将聚丙烯酸酯乳液、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液等剩余物料加入上述混合液中搅拌，高速分散机上以2000r/min 的速度分散15min即得膨胀型钢结构水性防火涂料。
实施例2
一种膨胀型钢结构水性防火涂料，按照重量份配比，所述防火水漆的组分包括：聚丙烯酸酯乳液12份、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液25份、聚磷酸铵25份、季戊四醇10份、三聚氰胺5份、可膨胀性石墨3份、钛白粉10 份、0.8份乳化剂OP-10、六偏磷酸钠0.5份、增稠剂0.3份、增塑剂3 份、消泡剂0.5 份、去离子水30 份。
所述可膨胀性石墨采用目数为100 目的鳞片状可膨胀性石墨。
所述钛白粉为采用金红石型二氧化钛。
所述增稠剂羟乙基纤维素；所述羟乙基纤维素为1% 质量浓度的羟乙基纤维素水溶液。
所述增塑剂为氯化石蜡。
所述所述消泡剂为矿物油消泡剂。
其制备方法包括以下步骤：
S10、称取各组分的重量份的物料；
S11、将称取所得到的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、可膨胀性石墨、钛白粉、增稠剂、增塑剂、去离子水、一半消泡剂加入搅拌缸中，高速分散均匀，时间为20min；
S12、将聚丙烯酸酯乳液、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液等剩余物料加入上述混合液中搅拌，高速分散机上以2500r/min 的速度分散20min即得膨胀型钢结构水性防火涂料。
实施例3
一种膨胀型钢结构水性防火涂料，按照重量份配比，所述防火水漆的组分包括：聚丙烯酸酯乳液10份、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液22份、聚磷酸铵23份、季戊四醇9份、三聚氰胺4.2份、可膨胀性石墨2份、钛白粉6 份、0.5份乳化剂OP-10、六偏磷酸钠0.4份、增稠剂0.2份、增塑剂2.5 份、消泡剂0.4 份、去离子水26 份。
所述可膨胀性石墨采用目数为80 目的鳞片状可膨胀性石墨。
所述钛白粉为采用金红石型二氧化钛。
所述增稠剂羟乙基纤维素；所述羟乙基纤维素为1% 质量浓度的羟乙基纤维素水溶液。
所述增塑剂为氯化石蜡。
所述所述消泡剂为有机硅消泡剂和物油消泡剂任意比混合。
其制备方法包括以下步骤：
S10、称取各组分的重量份的物料；
S11、将称取所得到的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、可膨胀性石墨、钛白粉、增稠剂、增塑剂、去离子水、一半消泡剂加入搅拌缸中，高速分散均匀，时间为18min；
S12、将聚丙烯酸酯乳液、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液等剩余物料加入上述混合液中搅拌，高速分散机上以2300r/min 的速度分散16min即得膨胀型钢结构水性防火涂料。
表1为实施例1~3 所得的防火涂料性能指标
表2为本发明在环保方面性能的检测
由表1和表2可以看出本发明本防火涂料不仅具有耐火时间长，装饰性能好，耐水性优，装饰性能好，附着力强，不含铅或铬等金属化合物，不会对环境及人类健康造成危害，属于绿色环保性涂料。可用于酒店、大厦、机场、车站、桥梁厂房等钢结构建筑物、构筑物上。

Claims (7)

1.一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，按照重量份配比，所述防火水漆的组分包括：聚丙烯酸酯乳液8-12份、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液20-25份、聚磷酸铵20-25份、季戊四醇8-10份、三聚氰胺4-5份、可膨胀性石墨1-3份、钛白粉5-10 份、0.3-0.8份乳化剂OP-10、六偏磷酸钠0.3-0.5份、增稠剂0.1-0.3份、增塑剂2-3 份、消泡剂0.3-0.5 份、去离子水20-30 份。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，所述可膨胀性石墨采用目数为80-100 目的鳞片状可膨胀性石墨。
3.根据权利要求1所述的一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，所述钛白粉为采用金红石型二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，所述增稠剂羟乙基纤维素；所述羟乙基纤维素为1% 质量浓度的羟乙基纤维素水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，所述增塑剂为氯化石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，所述所述消泡剂为有机硅消泡剂、矿物油消泡剂中的一种或两种混合。
7.根据权利要求1所述的一种膨胀型钢结构水性防火涂料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
S10、称取各组分的重量份的物料；
S11、将称取所得到的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、可膨胀性石墨、钛白粉、增稠剂、增塑剂、去离子水、一半消泡剂加入搅拌缸中，高速分散均匀，时间为15-20min；
S12、将聚丙烯酸酯乳液、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚乳液等剩余物料加入上述混合液中搅拌，高速分散机上以2000-2500r/min 的速度分散15-20min即得膨胀型钢结构水性防火涂料。
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