CN109401483A - 一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，防火涂料由以下重量份的组分制成：乳液10~50份，钛白粉5‑50份，阻燃剂5‑50份，发泡剂5‑50份，成炭剂5‑50份，纤维1~20份，水5~60份，助剂1~5份。制备方法包括以下步骤：步骤一，按照配比对各组分进行备料；步骤二，将各组分依次加入高速分散机中进行搅拌分散。本水性超薄型钢结构防火涂料具备优良的隔热性能，耐火性能优异，可用于室内超薄型钢结构防火涂料，符合GB14907‑2002《钢结构防火涂料》标准。

Description

一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防火涂料，更具体地说涉及一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
钢结构本身具有质量轻、强度高、施工方便等优点，随着经济与社会的迅速发展，钢结构在大型体育馆、歌剧院、高层楼房等建筑行业得到了越来越广泛的应用。但是，裸露的钢结构在高温条件下强度急剧下降，当温度达到350、500、600℃时，其强度分别下降1/3、1/2、2/3，普通建筑用钢在全负荷情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃左右；未加保护的钢结构在火灾情况下只需0.25小时，自身温度就会上升到临界温度，因此对钢结构采取一定的保护措施是非常必要的。
目前，钢结构的防火措施主要分为以下几类：(1)在钢结构表面砌砖或喷覆一层混凝土砂浆；(2)在钢结构表面裹缠无机纤维布和无机纤维毡；(3)在空心钢柱内填充处理后的液体和水；(4)在钢结构柱、梁、楼板等构件体上粘贴不燃板材；(5)在钢结构表面涂覆防火涂料。其中涂覆钢结构防火涂料是最便捷、最有效的措施之一，根据使用溶剂的不同，防火涂料分为水性与溶剂型两种；现有的超薄型钢结构防火涂料大多数为溶剂型，但其施工时气味较大，不环保，燃烧后也会产生对人体有害的气体，在如今环保越发严格的市场下，不能满足日益增长的需求。而水性防火涂料由于具有环保、美观、施工方便、经济性好等优点，开始逐渐代替溶剂型防火涂料得到越来越广泛的应用；但由于目前的水性防火涂料尚处于开发中，耐水性及耐火性能存在很多不足。
发明内容
本发明针对现有的钢结构防火涂料存在的不环保、耐水性及耐火性能不足等问题，提供一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种水性超薄型钢结构防火涂料，其由以下重量份的组分制成：乳液10～50份，钛白粉5-50份，阻燃剂5-50份，发泡剂5-50份，成炭剂5-50份，纤维1～20份，水5～60份，助剂1～5份。
所述的乳液为环氧树脂乳液、丙烯酸乳液、EVA乳液中一种或几种的混合液。
所述丙烯酸乳液为苯丙、纯丙、醋丙中的一种或多种。
所述的阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、膨胀石墨、红磷、聚磷酸铵、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌中一种或几种混合物。
所述的发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、硼酸胺、双氰胺甲醛树脂、氯化石蜡中一种或几种的混合物。
所述的成炭剂为季戊四醇、山梨醇、淀粉和含有多羟基的有机化合物中的一种或几种。
所述的助剂为分散剂、消泡剂、润湿剂、多功能助剂、流平剂中一种或几种的混合物。
一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按照配比对各组分进行备料；步骤二，将各组分依次加入高速分散机中进行搅拌分散。
所述的步骤二具体包括以下步骤：步骤21，先将水、助剂加入高速搅拌机中低速分散，防止产生气泡；步骤22，再将钛白粉加入高速搅拌机中高速分散；步骤23，将阻燃剂、发泡剂、成炭剂、纤维加入高速搅拌机中速搅拌；步骤24，将乳液加入高速搅拌机搅拌分散1h，使填料均匀分散，即可制得水性超薄型钢结构防火涂料。
所述的步骤二后面包括下面步骤：计量包装。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本水性超薄型钢结构防火涂料具备优良的隔热性能，耐火性能优异，可用于室内超薄型钢结构防火涂料，符合GB14907-2002《钢结构防火涂料》标准。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
一种水性超薄型钢结构防火涂料，其由以下重量份的组分制成：乳液10～50份，钛白粉5-50份，阻燃剂5-50份，发泡剂5-50份，成炭剂5-50份，纤维1～20份，水5～60份，助剂1～5份。
具体的，所述的乳液为环氧树脂乳液、丙烯酸乳液、EVA乳液中一种或几种的混合液。进一步的，所述丙烯酸乳液为苯丙、纯丙、醋丙中的一种或多种。
具体的，所述的阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、膨胀石墨、红磷、聚磷酸铵、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌中一种或几种混合物。进一步的，所述聚磷酸铵的聚合度大于1000。
具体的，所述的发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、硼酸胺、双氰胺甲醛树脂、氯化石蜡中一种或几种的混合物。
具体的，所述的成炭剂为一些含炭量高的多羟基有机化合物，如季戊四醇、山梨醇、淀粉和含有多羟基的有机化合物等中的一种或几种。
具体的，所述的助剂为分散剂、消泡剂、润湿剂、多功能助剂、流平剂中一种或几种的混合物。
本水性超薄型钢结构防火涂料采用了水性乳液，通过阻燃剂、发泡剂和成炭剂组成的膨胀阻燃体系的特定配比，以及添加矿物纤维；水性乳液水性环保，配方组分均为环保产品，因此使得该防火涂料不仅对环境污染小，而且具备优良的隔热性能，耐火性能优异，防火效果好；且膨胀炭层致密及强度高，可为钢结构提供长久的防火保护。。经检测，本防火涂料，符合GB14907-2002《钢结构防火涂料》标准，耐火极限可达2h。
一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，按照配比对各组分进行备料；步骤二，将各组分依次加入高速分散机中进行搅拌分散。
具体的，所述的步骤二具体包括以下步骤：步骤21，先将水、助剂加入高速搅拌机中低速分散，防止产生气泡。步骤22，再将钛白粉加入高速搅拌机中高速分散，使钛白粉分散至涂料中。步骤23，将阻燃剂、发泡剂、成炭剂、纤维加入高速搅拌机中速搅拌；此处粘度太高若高速搅拌会使涂料内部剪切力增大，产生局部高温。步骤24，将乳液加入高速搅拌机搅拌分散1h，使填料均匀分散，即可制得水性超薄型钢结构防火涂料。
进一步的，所述的步骤二后面包括下面步骤：计量包装。
实施例1：
一种水性超薄型钢结构防火涂料，其由以下重量份的组分制成：纯丙乳液20份，钛白粉10份，聚合度＞1000的聚磷酸铵30份，三聚氰胺15份，季戊四醇15份，玄武岩纤维5份，水10份，助剂1份。
实施例2：
一种水性超薄型钢结构防火涂料，其由以下重量份的组分制成：苯丙乳液25份，钛白粉10份，聚合度＞1000的聚磷酸铵30份，三聚氰胺15份，季戊四醇10份，玻璃纤维5份，水10份，助剂1份。
实施例3：
醋丙乳液23份，钛白粉10份，聚合度＞1000的聚磷酸铵30份，三聚氰胺17份，季戊四醇10份，矿物纤维5份，水10份，助剂1份。
实施例4：
醋叔乳液21份，钛白粉10份，聚合度＞1000的聚磷酸铵28份，三聚氰胺20份，季戊四醇10份，矿物纤维5份，水10份，助剂1份。
实施例5：
一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照配比对各组分进行备料。
步骤二，将各组分依次加入高速分散机中进行搅拌分散，其具体包括以下步骤：步骤21，先将水、助剂加入高速搅拌机中低速分散，防止产生气泡；步骤22，再将钛白粉加入高速搅拌机中高速分散；步骤23，将将阻燃剂、发泡剂、成炭剂、纤维加入高速搅拌机中速搅拌；步骤24，将乳液加入高速搅拌机搅拌分散1h使填料均匀分散，即可制得水性超薄型钢结构防火涂料。
将实施例1～4水性超薄型钢结构防火涂料根据实施例5方法制备而成，再进行施工制备2mm厚涂层；按照GB14907-2002规定条件进行养护，并按照GB14907进行测试，测试结果下面的表1所示：
表1本水性超薄型钢结构防火涂料测试结果表
倍泡率 耐火时间 耐水性 GB14907测试结论
实施例1 33 112min ≥24h 符合国标要求
实施例2 30 120min ≥24h 符合国标要求
实施例3 33 115min ≥24h 符合国标要求
实施例4 32 123min ≥24h 符合国标要求
从表1中可以看出，本水性超薄型钢结构防火涂料耐火性能优异，远高于国标规定的60min耐火极限；且耐水性也符合国标要求，因此本水性超薄型钢结构防火涂料具有优异的耐火性能及理化性能，可以为钢结构提供有效的防火保护。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，其由以下重量份的组分制成：乳液10～50份，钛白粉5-50份，阻燃剂5-50份，发泡剂5-50份，成炭剂5-50份，纤维1～20份，水5～60份，助剂1～5份。
2.根据权利要求1所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述的乳液为环氧树脂乳液、丙烯酸乳液、EVA乳液中一种或几种的混合液。
3.根据权利要求2所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述丙烯酸乳液为苯丙、纯丙、醋丙中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述的阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、膨胀石墨、红磷、聚磷酸铵、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌中一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述的发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、硼酸胺、双氰胺甲醛树脂、氯化石蜡中一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述的成炭剂为季戊四醇、山梨醇、淀粉和含有多羟基的有机化合物中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于：所述的助剂为分散剂、消泡剂、润湿剂、多功能助剂、流平剂中一种或几种的混合物。
8.一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按照配比对各组分进行备料；
步骤二，将各组分依次加入高速分散机中进行搅拌分散。
9.根据权利要求8所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二具体包括以下步骤：
步骤21，先将水、助剂加入高速搅拌机中低速分散，防止产生气泡；
步骤22，再将钛白粉加入高速搅拌机中高速分散；
步骤23，将阻燃剂、发泡剂、成炭剂、纤维加入高速搅拌机中速搅拌；
步骤24，将乳液加入高速搅拌机搅拌分散1h，使填料均匀分散，即可制得水性超薄型钢结构防火涂料。
10.根据权利要求8所述的一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二后面包括下面步骤：计量包装。
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