CN1091445A

CN1091445A - 防火涂料组合物

Info

Publication number: CN1091445A
Application number: CN 93101566
Authority: CN
Inventors: 郭炳林; 邱志铭
Original assignee: Yongji Paint Industry Co ltd
Current assignee: Yongji Paint Industry Co ltd
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: CN1063469C

Abstract

一种防火涂料组合物，其包括卜特兰水泥、层壳剥落的蛭石、纤维性材料，以及加强组合物粘性的衬隔辅助接合剂。其中的衬隔辅助接合剂以粘土较佳，例如陶土或膨润土。其他适当的衬隔辅助接合剂为滑石、硫酸钙及碳酸钙。上述的衬隔辅助接合剂可以单独或结合使用。

Description

本发明涉及一种含有混凝土物质的防火涂料组合物，特别是涉及一种防火涂料组合物，其除含有混凝土接合剂外，尚含有衬隔辅助接合剂（spacing cobinder），例如本质为陶土（kaolin）或膨润土（bentonite）的粘土（clay）、滑石（talc）、硫酸钙（CaSO₄）以及碳酸钙（CaCO₃）。

无机防火涂料组合物一般含有纤维、蛭石（vermicu-lite），以及粘合性材料。例如，英国第2，063，846A号专利曾揭露一种不含石棉（asbestos）的不可燃涂料组合物，其包含有层壳剥落的蛭石（exfoliated vermiculite）、卜特兰水泥（po-rtland cement）和水溶性增稠剂（thickener），以及云母（mica）。美国第3719513号专利则曾经揭露一种泡沫性石膏组合物（sprayable gypsum Plaster com-Position），其包含有焙烧石膏（calcined gypsum）、原纤纤维（cellulosicfiber）空气携离剂（air-entrainingagent），以及例如蛭石的轻质凝块（aggregate）。

蛭石是一种极佳的绝热性材料，因此，涂料组合物含有蛭石的量愈多，愈能有效的加强涂料的耐热特性。可用以产生气阱（air trap）的空气携离剂也常被加入无机防火涂料组合物中，以减少其总体密度，并且藉此增加其耐热的特性。卜特兰水泥是一种接合剂，其在干燥后会变硬，并且可被模铸或当作涂料施加在表面上。由于卜特兰水泥具有高pH值而对金属没有腐蚀性，因此其较佳可以用在钢筋结构的防火涂料组合物中。然而卜特兰水泥无法有效地结合大量的蛭石粒子和纤维，特别是当空气携离剂也被使用在内时。而如果蛭石和纤维所用的量有限，则最终防火涂料的脆裂性便有增加的倾向，并且减低了防火的效果。另一个使用卜特兰水泥所会有的根本问题，则是其在干燥时的过分收缩性质常会造成最终涂料成品的龟裂。由于这些问题，因此通常不太可能制得含有以卜特兰水泥为接合剂、且除纤维外更含有大量蛭石-尤其是具有较大粒径-的防火涂装材料。日本专利公开公报49-74280号曾建议在含有混凝土的防火涂料中使用一种例如硅酸钠（Nasilicate）的额外贴合性材料。然而，这种涂料并不适用于结构性钢梁中。

本发明的一个目的便是在减轻于防火材料中使用卜特兰水泥作为接合剂时的前述根本性问题。

本发明的另一目的则是在为防火涂料组合物提出一种新颖配方，使其虽含有卜特兰水泥作为接合剂，然而仍可允许在组合物中加入实质多量的蛭石、纤维，以及/或空气携离剂，而不会造成龟裂。

根据本发明的防火涂料组合物包含有卜特兰水泥、层壳剥落的蛭石、纤维性材料，以及加强组合物粘性的衬隔辅助接合剂。其中衬隔辅助接合剂以粘土较佳，例如陶土（像是白、灰或棕等颜色的陶瓷粘土）或膨润土。其他适当的衬隔辅助接合剂可为硫酸钙、碳酸钙及滑石。上述的衬隔辅助接合剂可以单独或结合使用。

本发明是基于以下发现，即当衬隔辅助接合剂加至含有卜特兰水泥作为接合剂的防火涂料组合物中时，蛭石及纤维粒子可甚至以颇高的量被有效地结合在一起。“衬隔辅助接合剂”一词是指一种低密度且呈微细粉末状的接合剂，当用以作为混凝土的辅助接合剂时，其粒子可在混凝土粒子间提供一种衬隔效果，因而降低组合物的交联密度及脆性（brittleness）。此衬隔辅助接合剂也可促进蛭石和纤维粒子的粘着性，并且降低组合物的总体密度。由于辅助接合剂的存在而使蛭石和纤维粒子的粘着性获得强化，因此可以增加涂料的机械强度，并且使更多量的蛭石和纤维粒子可被有效地结合在组合物中，进而改善涂料组合物的耐火性质。此外，混凝土的交联密度降低可加长其凝固时间，并且使产生龟裂的机会减至最小。在组合物中加入衬隔辅助接合剂的量可为以涂料组合物全部重量为基础的5～60份重量。衬隔辅助接合剂的粒径较佳为0.1～100μm，而其密度则约为0.1到5g/cm³。

根据本发明的涂料组合物可含有20～60份重量的具“微细级（grade fine）”粒子（约2～4mm）的层壳剥落蛭石。一般而言，在含有混凝土作为接合剂的防火涂料组合物中，当其与纤维结合时，蛭石（微细级）的量不超过25份重量。在本发明中，蛭石的粒子大小并没有受到限制，特别是不限于需超细的粒子。一般，适当的粒径为小于8.00mm。

至于纤维性材料则可为有机或无机纤维，且其所加入的量则为以全部重量为基准的1～20份重量。除了前述诸成分外，尚可加入一空气携离剂至涂料组合物中，以降低其总体密度并促进耐火效果。

以下所提出的实施例是用来示范本发明的涂料组合物，而非欲对其泛一般性的范围作不适当的限制。在各实施例中，除非另有说明，否则所有份数皆以重量为准

（实施例1）

101份卜特兰水泥、129份层壳剥落的蛭石、21份陶土、28份石棉（Lapinus Fibres），还有以商标名Mighty AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂1.4份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍（folds）重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。干燥之后，其表面观察不到任何龟裂现象，且其呈现出强力的压缩强度（compressive stre-ngth，9880 lb/ft²）。该涂料的性质列示于表1。

（实施例2）

55.1份卜特兰水泥、86份层壳剥落的蛭石、19份陶土、10.9份滑石、19份石棉，还有以商标名Mighty AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂0.95份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。干燥之后，其表面观察不到任何龟裂现象，且其呈现出强力的压缩强度（8910 lb/ft²）。该涂料的性质列示于表1。

（实施例3）

115份卜特兰水泥、193份层壳剥落的蛭石、48.3份陶土、55份碳酸钙、46份石棉，还有以商标名Mighty AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂2.3份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。干燥之后，其表面观察不到任何龟裂现象，且其呈现出强力的压缩强度（7320 lb/ft²）。该涂料的性质列示于表1。

（实施例4）

64.4份卜特兰水泥、101份层壳剥落的蛭石、13.8份硫酸钙、15份陶土、27.6份石棉、6.9份纤维素（cellu-lose），还有以商标名Mighty AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂1.1份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。干燥之后（8小时不剥落），其表面观察不到任何龟裂现象，且其呈现出强力的压缩强度（8470 lb/ft²）。该涂料的性质列示于表1。

（实施例5）

86份卜特兰水泥、219份层壳剥落的蛭石、80份硫酸钙、37份石棉，还有以商标名Mighty AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂1.9份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。干燥之后（8小时不剥落），其表面观察不到任何龟裂现象，且其呈现出强力的压缩强度（4700 lb/ft²）。该涂料的性质列示于表1。

（实施例6）

84.5份卜特兰水泥、32份层壳剥落的蛭石、13份石棉，还有以商标名Mightr AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂0.6份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。干燥之后（3小时不剥落），其表面观察不到任何龟裂现象，且其呈现出极为强力的压缩强度（12850 lb/ft²）。该涂料的性质列示于表1。显然，其防火能力明显降低。

（实施例7）

130份卜特兰水泥、95份层壳剥落的蛭石、25份石棉，还有以商标名Mighty AE-03（Kao Co.）销售的空气携离剂1.2份加以混合形成混合物。在混合物中加入1.4倍重量的水以形成一涂料组合物。将涂料组合物喷涂于建材的钢筋上。当其干燥之后，其表面呈粉末状。此实施例的压缩强度低于100 lb/ft²。此一实施例并未作火焰测试。

由表1所示的结果可看出，实施例1～5表现出高耐火性（其最终温度低），而实施例6～7则在燃烧后达到高温。实施例1～5的压缩强度高且不发生龟裂现象。参考对照实施例6～7可进一步得知，当蛭石的量为24%时，可形成一具有高压缩强度的粘性涂层而不发生龟裂，并且，当其量增至38%和46%时，涂层表面呈粉末状而显示涂料的粘性低。从这些结果，可得的结论为，当不使用衬隔辅助接合剂时，蛭石的用量增加将导致压缩强度和粘着性的降低，并且，当蛭石的用量相同时，根据本发明的涂料组合物（实施例1～5），其机械强度和耐火性质明显高于不含有根据本发明所选用的衬隔辅助接合剂的组合物。

参考本发明的实施例4和5以及对照实施例6，可知当卜特兰水泥的量并无显著不同时，实施例4和5中的蛭石的量颇高于实施例6，且实施例4和5的不剥落期（tacKfree time）也比实施例6长，因此实施例4和5的可重新涂装性（recoatability）也较优。总结而言，当使用衬隔辅助接合剂时，涂料凝固的时间会增加。

Claims

1、一种防火涂料组合物，其特征在于：该组合物包括有卜特兰水泥、层壳剥落的蛭石、纤维性材料，以及加强组合物粘性的衬隔辅助接合剂。

2、如权利要求1所述的防火涂料组合物，其特征在于：衬隔辅助接合剂是由陶土与膨润土组成的类群中所选用的粘土。

3、如权利要求1所述的防火涂料组合物，其特征在于：衬隔辅助接合剂是选自由滑石、硫酸钙及碳酸钙所组成的类群。

4、如权利要求1所述的防火涂料组合物，其特征在于：层壳剥落的蛭石的用量为以组合物总重为基准的20～60份重量。

5、如权利要求1所述的防火涂料组合物，其特征在于：衬隔辅助接合剂的用量为以组合物总重为基准的5～60份重量。