CN107936665A - 一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法 - Google Patents

一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为15‑35%的碱液中，浸入时间控制在10‑30分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔。本发明防火涂层与不锈钢基体结合力强，能持续耐久使用。

Description

一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法
技术领域
本发明涉及防火不锈钢制备技术领域，尤其涉及一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法。
背景技术
现代工业领域中由于不锈钢结构的大量使用，如何针对不锈钢钢进行配套的防火耐高温处理是一项急需解决的问题。不锈钢本身材质不具备可燃性，但是不锈钢的导热系数大，遇到明火或者高温情况下，不锈钢的弹性模量、屈服强度和极限强度会显著降低，从而导致不锈钢发生扭曲变形，导致不锈钢结构整体或缺陷部分坍塌崩坏。不锈钢材料随着温度的升高，强度也会降低，一旦达到500℃以上，不锈钢结构的强度大幅降低，会完全失去支撑效果。例如，若利用不锈钢制成建筑结构，一旦失火且环境温度达到500℃以上，不锈钢结构会发生软化从而瞬间坍塌，造成极大的损坏。现有技术中，许多研究者开始利用防火涂料进行不锈钢材料的防火处理。不锈钢防火材料发展至今拥有非常多的体系，如溶剂型、水溶型，从应用上来讲，还分为室内型或者室外型。
现代化学实验室中非常需要拥有防火功能的不锈钢材料，尤其是针对一些危险性比较高的化学反应，若将防火不锈钢材料应用于构筑此类危险化学反应的空间内，一旦发生反应失控的意外，不锈钢结构若具备防火功能则能够有效争取到应对灾害初期的宝贵时间，以免发生更大的损害。
传统的膨胀型防火涂料的耐火性能一般通过加入含卤材料实现或加强。涂料中的卤素化合物，在高温下能分解出卤化氢，卤化氢可以捕捉有机物在受热氧化燃烧时分解出的羟基自由基，使连锁反应终止，从而阻止了有焰燃烧的发生。同时不可燃气体卤化氢可以降低可燃气体的浓度和空气中氧气的浓度，也抑制了有焰燃烧的反应。然而，上述防火涂料的应用对日常使用实验室的操作人员造成困扰，如受热产生的腐蚀性气体和少量烟雾，对操作人员的身体会有损坏。
为此，我们提出了一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，其工艺简单、容易实施，不需要投入基础设施，投资少、效果显著。
本发明提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为15-35%的碱液中，浸入时间控制在10-30分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在80-100℃，将加热时间控制在45-60分钟，将热的不锈钢材料浸入2-4%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在50-80℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
优选地，所述S3中，浸入时间控制在18分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔。
优选地，所述S3中，将加热炉中的温度控制在86℃。
优选地，所述S3中，将加热时间控制在50分钟，将热的不锈钢材料浸入3%的有机硅助剂中。
优选地，所述S4中，将搅拌罐的温度控制在70℃下，将混合的原料搅拌至成桨状。
本发明中，本发明中的防火涂料中主要采用金红石型钛白粉和聚磷酸铵粉作为防火添加剂。NXZ消泡剂是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，一般大块的NXZ消泡剂呈现块状、涂装、纤维状或者上述三种状态的集合体。NXZ消泡剂无毒无害、吸附能力强、韧性高，在本发明中的防火涂料中进行适量的添加，能够有效增强涂料中钛白粉的均匀分布，同时有助于增强防火性能。尤其本发明中采用的是纳米NXZ消泡剂微粉，添加适量可有效增加本发明中防火涂料的硬度。本发明防火涂层与不锈钢基体结合力强，能持续耐久使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为15%的碱液中，浸入时间控制在10分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在80℃，将加热时间控制在45分钟，将热的不锈钢材料浸入2%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在60℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
实施例二
本实施例提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为15-35%的碱液中，浸入时间控制在10分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在80℃，将加热时间控制在60分钟，将热的不锈钢材料浸入3%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在80℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
实施例三
本实施例提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为25%的碱液中，浸入时间控制在18分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在86℃，将加热时间控制在50分钟，将热的不锈钢材料浸入3%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在70℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
实施例四
本实施例提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为25%的碱液中，浸入时间控制在30分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在100℃，将加热时间控制在60分钟，将热的不锈钢材料浸入4%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在50-80℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
实施例五
本实施例提出的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为20%的碱液中，浸入时间控制在20分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在90℃，将加热时间控制在50分钟，将热的不锈钢材料浸入3%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在50-80℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
本发明中的防火涂料中主要采用金红石型钛白粉和聚磷酸铵粉作为防火添加剂。NXZ消泡剂是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物，一般大块的NXZ消泡剂呈现块状、涂装、纤维状或者上述三种状态的集合体。NXZ消泡剂无毒无害、吸附能力强、韧性高，在本发明中的防火涂料中进行适量的添加，能够有效增强涂料中钛白粉的均匀分布，同时有助于增强防火性能。尤其本发明中采用的是纳米NXZ消泡剂微粉，添加适量可有效增加本发明中防火涂料的硬度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，先对不锈钢表面进行粗糙处理，处理完成后对不锈钢的表面热喷涂铝粉，冷却后得到表面附着有铝层的不锈钢材料，然后将得到的表面具有铝层的不锈钢材料的表面进行打磨，打磨光滑后，对其轻微的酸腐蚀，使其表面再次粗糙，然后在表面附着有铝层的不锈钢材料的表面热喷涂一层金红石型钛白粉，冷却后得到表面依次附着有铝层和金红石型钛白粉的不锈钢材料；
S2，将经过步骤S1处理的不锈钢材料浸入到浓度为15-35%的碱液中，浸入时间控制在10-30分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔，然后将不锈钢材料放到加热炉中，将加热炉中的温度控制在80-100℃，将加热时间控制在45-60分钟，将热的不锈钢材料浸入2-4%的有机硅助剂中；
S3，量取以下配方数的原料：水-235、润湿剂X-405-1.5、SN-540分散剂-5、乙二醇EG-12、纤维素32000S-1、NXZ-1.5、聚磷酸铵-300、三聚氰胺-70、季戊四醇-60、增白剂-1、乳液816-250、弹性乳液963-100、十二醇脂-17、NXZ消泡剂、AMP-95多功能助剂-1.5、102S防腐剂-1.5、TRM203（1:1）增稠剂-6、TRM003流平剂-2；
S4，将S3量取的原料加入搅拌罐中，将搅拌罐的温度控制在50-80℃下，将混合的原料搅拌至成桨状；
S5，将S2制备的不锈钢材料浸泡在S3中制备的桨状溶液中，然后将其取出进行烘干；
S6，烘干完成后对不锈钢材料的表面进行光滑处理；
S7，然后将不锈钢材料切割成相应的规格。
2.根据权利要求1所述的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，其特征在于，所述S3中，浸入时间控制在18分钟，使不锈钢材料表面金红石型钛白粉层表面形成侵蚀孔。
3.根据权利要求1所述的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，其特征在于，所述S3中，将加热炉中的温度控制在86℃。
4.根据权利要求1所述的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，其特征在于，所述S3中，将加热时间控制在50分钟，将热的不锈钢材料浸入3%的有机硅助剂中。
5.根据权利要求1所述的一种具有防火涂层不锈钢材料的制备方法，其特征在于，所述S4中，将搅拌罐的温度控制在70℃下，将混合的原料搅拌至成桨状。
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