CN107540320A

CN107540320A - 一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料及其制备方法

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Publication number: CN107540320A
Application number: CN201710805396.0A
Authority: CN
Inventors: 黄丹
Original assignee: Zhaoqing Hi Tech Zone Hengtai Information Service Co Ltd
Current assignee: Zhaoqing Hi Tech Zone Hengtai Information Service Co Ltd
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明提供了一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料及其制备方法，涉及防火涂料领域，该防火涂料由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥10‑15份、硅酸盐水泥50‑60份、海泡石20‑30份、改性硅酸盐粘结剂5‑15份、骨料1‑10份、羧甲基纤维素0.5‑1.5份、玻璃纤维0.1‑0.5份、硼酸锌1‑5份、金刚砂1‑5份、硬脂酸钙5‑10份、水30‑50份，本发明制备的厚型钢结构防火涂料与现有同类型的防火涂料相比其黏结强度、耐候耐水性、颗粒细腻度上均有相当大的提高，涂料外观也较为光滑平整，能够满足一般装饰性工程要求。

Description

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防火涂料领域，具体涉及一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢材作为一种建筑材料，凭借其快速方便的施工优越性受到了建筑行业的青睐，单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，钢材的临界温度为540℃，达到这一温度，它的承载能力将降低一半左右。一般的火灾中，15min左右即可达到这一温度，从而导致建筑物的坍塌。

我国在钢结构防火工程中常采用钢结构防火涂料保护法，这种方法施工简便、质量轻、造价低，而且不受构件的几何形状和部位的限制。根据钢结构防火涂料标准(GB14907-2002)的规定，钢结构防火涂料定义为施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提高钢结构的耐火极限的涂料。

其中厚涂型防火涂料是专为一级耐火等级钢结构承重构件的防火保护而设计、生产的。该涂料喷涂于钢构件的表面后，遇火时依靠涂层自身的不燃性和低导热性形成耐火隔热保护层，迟缓火势对承重构件的直接侵袭，从而有效提高钢结构的耐火极限。该产品具有不腐蚀钢材、不与任何防腐底漆起化学反应、无刺激性气味、涂层质量轻(结构荷载重量相对也轻)、单位涂覆面积大、遇火时不产生烟气、不释放有害气体等特点，因此适用于各种新建、扩建和改建的工业与民用建筑工程中钢结构承重构件的防火涂装及防火保护。

由于厚型防火涂料的成分多为无机材料，因此其防火性能稳定，长期使用效果较好，但其涂料组分的颗粒较大，涂层外观不平整，影响建筑的整体美观，因此大多用于结构隐蔽工程。在装饰工程上多采用薄型或超薄型涂料，但薄型或超薄型涂料，在火灾发生时易产生有毒烟雾，妨碍逃生而且污染环境。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料及其制备方法，使得应用本发明制备的厚型防火涂料的黏结强度、耐候耐水性、流平性和装饰性均有很大的提高。

(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：

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥10-15份、硅酸盐水泥50-60份、海泡石20-30份、改性硅酸盐粘结剂5-15份、骨料1-10份、羧甲基纤维素0.5-1.5份、玻璃纤维0.1-0.5份、硼酸锌1-5份、金刚砂1-5份、硬脂酸钙5-10份、水30-50份。

优选地，所述新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥12份、硅酸盐水泥55份、海泡石30份、改性硅酸盐粘结剂10份、骨料5份、羧甲基纤维素1份、玻璃纤维0.3份、硼酸锌1份、金刚砂5份、硬脂酸钙5份、水50份。

优选地，所述改性硅酸盐粘结剂由以下几种原料制备而成：硅酸钠、纳米蒙脱土、铁粉、填料、氧化铝、助剂、水。

优选地，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维与稻壳灰按一定比例混合制备而成。

优选地，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维与稻壳灰按重量比2:1:1:1混合制备而成。

本发明新型无机高分子厚型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高铝水泥、硅酸盐水泥、海泡石与改性硅酸盐粘结剂按比例依次加入到高速研磨粉碎机中研磨干混，研磨30-50min后，将混合物转移到反应釜中搅拌，搅拌温度为25℃，搅拌10min；

(2)将所述骨料加入到上述搅拌体系，搅拌温度为40-60℃，搅拌30min；

(3)最后将羧甲基纤维素、玻璃纤维、硼酸锌、金刚砂与硬脂酸钙加入到上述搅拌器中，搅拌温度为30-60℃，搅拌30min后得到所需物料；

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨2-4h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

优选地，上述步骤(1)中研磨时间为40min；步骤(2)中搅拌温度为50℃；步骤(3)中搅拌温度为50℃；步骤(4)中高速研磨时间为4h。

(三)有益效果

本发明提供了一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料及其制备方法，使得本发明制备的厚型防火涂料不仅能够迟缓火势对承重构件的直接侵袭，有效提高钢结构的耐火极限，而且具有不腐蚀钢材、不与任何防腐底漆起化学反应、无刺激性气味、涂层质量轻、单位涂覆面积大、遇火时不产生烟气、不释放有害气体的优点，同时与目前市面上的厚型防火涂料相比，其黏结强度、耐候耐水性、颗粒细腻度上均有相当大的提高，涂料外观也较为光滑平整，能够满足一般装饰性工程要求。

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：

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥12份、硅酸盐水泥55份、海泡石30份、改性硅酸盐粘结剂10份、骨料5份、羧甲基纤维素1份、玻璃纤维0.3份、硼酸锌1份、金刚砂5份、硬脂酸钙5份、水50份。

其中，所述改性硅酸盐粘结剂由以下几种原料制备而成：硅酸钠、纳米蒙脱土、铁粉、填料、氧化铝、助剂、水。

其中，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维与稻壳灰按重量比2:1:1:1混合制备而成。

上述新型无机高分子厚型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高铝水泥、硅酸盐水泥、海泡石与改性硅酸盐粘结剂按比例依次加入到高速研磨粉碎机中研磨干混，研磨40min后，将混合物转移到反应釜中搅拌，搅拌温度为25℃，搅拌10min；

(2)将所述骨料加入到上述搅拌体系，搅拌温度为50℃，搅拌30min；

(3)最后将羧甲基纤维素、玻璃纤维、硼酸锌、金刚砂与硬脂酸钙加入到上述搅拌器中，搅拌温度为50℃，搅拌30min后得到所需物料；

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨4h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

实施例2：

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥10份、硅酸盐水泥58份、海泡石25份、改性硅酸盐粘结剂5份、骨料3份、羧甲基纤维素1.5份、玻璃纤维0.1份、硼酸锌3份、金刚砂1份、硬脂酸钙5份、水40份。

其中，所述改性硅酸盐粘结剂由以下几种原料制备而成：硅酸钠、纳米蒙脱土、铁粉、填料、氧化铝、助剂和水。

(2)将所述骨料加入到上述搅拌体系，搅拌温度为40℃，搅拌30min；

(3)最后将羧甲基纤维素、玻璃纤维、硼酸锌、金刚砂与硬脂酸钙加入到上述搅拌器中，搅拌温度为40℃，搅拌30min后得到所需物料；

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨3h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

实施例3：

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥15份、硅酸盐水泥50份、海泡石20份、改性硅酸盐粘结剂15份、骨料1份、羧甲基纤维素0.5份、玻璃纤维0.5份、硼酸锌5份、金刚砂5份、硬脂酸钙10份、水30份。

其中，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维与稻壳灰按重量比1:1:1:1混合制备而成。

(1)将高铝水泥、硅酸盐水泥、海泡石与改性硅酸盐粘结剂按比例依次加入到高速研磨粉碎机中研磨干混，研磨30min后，将混合物转移到反应釜中搅拌，搅拌温度为25℃，搅拌10min；

(2)将所述骨料加入到上述搅拌体系，搅拌温度为60℃，搅拌30min；

(3)最后将羧甲基纤维素、玻璃纤维、硼酸锌、金刚砂与硬脂酸钙加入到上述搅拌器中，搅拌温度为30℃，搅拌30min后得到所需物料；

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨2h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

实施例4：

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥10份、硅酸盐水泥60份、海泡石28份、改性硅酸盐粘结剂8份、骨料10份、羧甲基纤维素0.8份、玻璃纤维0.1份、硼酸锌1份、金刚砂3份、硬脂酸钙5份、水45份。

其中，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维与稻壳灰按重量比1:1:1:2混合制备而成。

(1)将高铝水泥、硅酸盐水泥、海泡石与改性硅酸盐粘结剂按比例依次加入到高速研磨粉碎机中研磨干混，研磨50min后，将混合物转移到反应釜中搅拌，搅拌温度为25℃，搅拌10min；

(2)将所述骨料加入到上述搅拌体系，搅拌温度为55℃，搅拌30min；

(3)最后将羧甲基纤维素、玻璃纤维、硼酸锌、金刚砂与硬脂酸钙加入到上述搅拌器中，搅拌温度为60℃，搅拌30min后得到所需物料；

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨3h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

实施例5：

一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥14份、硅酸盐水泥55份、海泡石22份、改性硅酸盐粘结剂12份、骨料8份、羧甲基纤维素8份、玻璃纤维0.5份、硼酸锌5份、金刚砂1份、硬脂酸钙8份、水35份。

其中，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维与稻壳灰按重量比2:2:1:1混合制备而成。

(1)将高铝水泥、硅酸盐水泥、海泡石与改性硅酸盐粘结剂按比例依次加入到高速研磨粉碎机中研磨干混，研磨45min后，将混合物转移到反应釜中搅拌，搅拌温度为25℃，搅拌10min；

(2)将所述骨料加入到上述搅拌体系，搅拌温度为45℃，搅拌30min；

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨2h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

性能测试：

实施例1-4新型无机高分子厚型钢结构防火涂料的性能检测对比结果，如表1所示：

表1检测结果

综上，本发明实施例1-4制备的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料的性能均达到或超过GB14907-2002中对钢结构防火涂料性能的要求，能够满足市场需求。

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

1.一种新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥10-15份、硅酸盐水泥50-60份、海泡石20-30份、改性硅酸盐粘结剂5-15份、骨料1-10份、羧甲基纤维素0.5-1.5份、玻璃纤维0.1-0.5份、硼酸锌1-5份、金刚砂1-5份、硬脂酸钙5-10份、水30-50份。

2.如权利要求1所述的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：高铝水泥12份、硅酸盐水泥55份、海泡石30份、改性硅酸盐粘结剂10份、骨料5份、羧甲基纤维素1份、玻璃纤维0.3份、硼酸锌1份、金刚砂5份、硬脂酸钙7份、水50份。

3.如权利要求1所述的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，其特征在于，所述改性硅酸盐粘结剂由以下原料制备而成：硅酸钠、纳米蒙脱土、铁粉、填料、氧化铝、助剂、水。

4.如权利要求1所述的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，其特征在于，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、稻壳灰按一定比例混合制备而成。

5.如权利要求4所述的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料，其特征在于，所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、稻壳灰按重量比2:1:1:1混合制备而成。

6.如权利要求1-5中任一项所述的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(4)将得到的物料加水，氮气保护下高速研磨2-4h；

(5)将研磨分散后的物料紫外灯下照射1h灭菌后装桶。

7.如权利要求6所述的新型无机高分子厚型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中研磨时间为40min；步骤(2)中搅拌温度为50℃；步骤(3)中搅拌温度为50℃；步骤(4)中高速研磨时间为4h。