CN109836948A - 一种金属表面防火涂料 - Google Patents

一种金属表面防火涂料 Download PDF

Info

Publication number
CN109836948A
CN109836948A CN201910133160.6A CN201910133160A CN109836948A CN 109836948 A CN109836948 A CN 109836948A CN 201910133160 A CN201910133160 A CN 201910133160A CN 109836948 A CN109836948 A CN 109836948A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
resin
levelling agent
pentaerythrite
fireproof coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910133160.6A
Other languages
English (en)
Inventor
杨春海
王玉丰
颜小香
杨高文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changshu Institute of Technology
Original Assignee
Changshu Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changshu Institute of Technology filed Critical Changshu Institute of Technology
Priority to CN201910133160.6A priority Critical patent/CN109836948A/zh
Publication of CN109836948A publication Critical patent/CN109836948A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种金属表面防火涂料，以重量份计，包括：复合基料树脂45~60份，三聚氰胺6~8份，季戊四醇6~8份，聚磷酸铵16~20份，可膨胀石墨4~10份，纳米氢氧化镁2~5份，磷酸锌1~3份，硼酸锌1~3份，氢氧化铝2~5份，聚磷酸铝3~5份，钛白粉6~9份，流平剂0.5~0.8份，丙酮15~20份。本产品可以达到140分钟的耐火极限，无论是对火灾发生时人员的撤离还是对救火人员的救火或财产转移都赢得了足够的时间；无论是成膜性，还是粘结性能或者耐候性，都体现了较高的性能。

Description

一种金属表面防火涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体是一种金属表面防火涂料。
背景技术
金属表面的耐高温性能特别是对于具有承重结构的钢结构和需要进行隔热保护的金属设备和仪器尤为重要。越来越多的金属设备和仪器要求表面涂层不但能够有装饰性的美观之外，还要求在一些特殊条件和环境下如冷热频变的环境、高温环境、高温高湿环境甚至是极限的火灾发生时都具有相应的功能自我保护性和一定的自我保护极限。
现有的大多金属表面防火涂料要么防火性能优异但其他使用性能如耐候性或粘结性又或耐水性等表现一般，要么粘结性和耐候性较好而防火性一般，为了使综合性能都能兼顾而研发了本产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属表面防火涂料，在大大改善了高温对金属材料内部作用破坏的同时，较为全面提高金属构件的使用安全性和功能可靠性。
实现本发明目的的技术解决方案是：一种金属表面防火涂料，以重量份计，包括：复合基料树脂45～60份，三聚氰胺6～8份，季戊四醇6～8份，聚磷酸铵16～20份，可膨胀石墨4～10份，纳米氢氧化镁2～5份，磷酸锌1～3份，硼酸锌1～3份，氢氧化铝2～5份，聚磷酸铝3～5份，钛白粉6～9份，流平剂0.5～0.8份，丙酮15～20份。
进一步的，复合基料树脂是将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基改型树脂按照质量配比3:1:1:1的比例配制而成。
进一步的，季戊四醇可以用双季戊四醇、三季戊四醇、聚季戊四醇中的一种或几种的组合。
进一步的，流平剂采用德国迪高TEGO流平剂Flow300。
上述金属表面防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照配比，将复合基料树脂、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉投入球磨粉碎，直至粒度达到700目；
(2)将上述混合原料与纳米氢氧化镁、流平剂、丙酮搅拌混合，并置入高速分散机(转速≥2800rpm)高速均质分散30分钟，获得涂料。
当特定的基料树脂(丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基改性树脂)以特定比例并用时可以有效提高耐火极限，涂料涂层炭化膨胀很高，炭化层强度很高。
磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝是本品中起到防腐作用的原料，氢氧化铝与钢结构表面的铁屑在受热时反应将铁屑溶解成为铁离子，铁离子与硫酸锌离解形成的磷酸盐离子形成牢固的络合物，亚铁离子被硼酸锌释放的硼酸离子吸附，然后氧化后形成不溶的稳定化合物形成致密隔膜；聚磷酸铝能释放三聚磷酸根离子，与铁离子和亚铁例子形成络合物从而形成致密的隔膜，既达到防火的目的同时又达到了防腐的目的。
三聚氰胺作为发泡剂，遇热时能分解释放出不燃性气体，这些不燃性气体使涂层膨胀，在涂层内形成海绵状多孔泡沫结构。
所述的季戊四醇作为成炭剂，可以单独或在脱水成炭催化剂作用下加热成炭，是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫炭化层的物质基础，对泡沫炭化层起到骨架的作用。
所述的聚磷酸铵作为脱水成炭催化剂，主要功能是促进和改善涂层的热分解进程。隔离受保护的基材和火源，减少热分解产生的可燃性物质，同时释放水蒸气，阻止放热量大的碳氧化反应的产生。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1)与GB14907-2018中的技术指标对比，本产品可以达到140分钟的耐火极限，无论是对火灾发生时人员的撤离还是对救火人员的救火或财产转移都赢得了足够的时间；
2)与GB14907-2018中的物化性能指标相比，本产品具有比标准要求明显的比较优势。无论是成膜性，还是粘结性能或者耐候性，都体现了较高的性能。
3)综合性能和成本效益明显。
具体实施方式
将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基改型树脂按照质量配比3:1:1:1的比例配制成复合基料树脂，备用。
实施例1
将复合基料树脂、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉、德国迪高TEGO流平剂Flow 300、丙酮按照50、7、8、18、7、2、2、4、4、7的质量份数混合并粉碎至粒度达到700目，然后将粉碎后的原料与3份的纳米氢氧化镁、0.7份流平剂、16份丙酮搅拌混合，进行高速均质分散，获得涂料。
实施例2
将复合基料树脂、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉、德国迪高TEGO流平剂Flow 300、丙酮按照55、8、7、18、10、3、2、5、5、9的质量份数混合并粉碎至粒度达到700目，然后将粉碎后的原料与5份的纳米氢氧化镁、0.8份流平剂、18份丙酮搅拌混合，进行高速均质分散，获得涂料。
实施例3
将复合基料树脂、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉、德国迪高TEGO流平剂Flow 300、丙酮按照60、8、8、20、9、3、3、5、4、7的质量份数混合并粉碎至粒度达到700目，然后将粉碎后的原料与3份的纳米氢氧化镁、0.7份流平剂、20份丙酮搅拌混合，进行高速均质分散，获得涂料。
实施例4
将复合基料树脂、三聚氰胺、聚季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉、德国迪高TEGO流平剂Flow 300、丙酮按照60、8、8、20、9、3、3、5、4、7的质量份数混合并粉碎至粒度达到700目，然后将粉碎后的原料与3份的纳米氢氧化镁、0.7份流平剂、20份丙酮搅拌混合，进行高速均质分散，获得涂料。
实施例5
将复合基料树脂、三聚氰胺、双季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉、德国迪高TEGO流平剂Flow 300、丙酮按照60、8、8、20、9、3、3、5、4、7的质量份数混合并粉碎至粒度达到700目，然后将粉碎后的原料与3份的纳米氢氧化镁、0.7份流平剂、20份丙酮搅拌混合，进行高速均质分散，获得涂料。
对比例1
按照实施例5的配比，复合树脂为同质量份数的氨基改型树脂，无硼酸锌和聚磷酸铝，其余相同，同样的方法制得涂料。
对比例2
按照实施例5的配比，复合树脂只有同质量份数的氨基改型树脂，其余相同，同样的方法制得涂料。
对比例3
按照实施例5的配比，配方中无硼酸锌和聚磷酸铝，其余相同，同样的方法制得涂料。
对照GB 14907-2018的标准对实施例和对比例进行主要技术指标测试，结果如下表。
表1
注★：对于普通金属，采用建筑纤维类火灾升温试验条件，耐火极限Fr划分为六个级别：0.50h≤Fr＜1.00、1.00≤Fr＜1.50、1.50≤Fr＜2.00、2.00≤Fr＜2.50、2.50≤Fr＜3.00、3.00≤Fr。
由上表可以看出，本发明产品不但满足国标技术要求，由于复合树脂的使用，使得本发明在粘结强度、耐水性和耐冷热循环性上远好于对比例。
由于硼酸锌和聚磷酸铝与其他组份相互作用的结果下，在2mm涂层厚度下，本发明耐火时间达到2h以上，比对比例高出40分钟，为火灾发生时赢得了足够的时间进行抢险或人员的转移(火灾中最佳救火时间是火灾发生时15min之内)。
通过对比说明因为复合树脂以及硼酸锌和聚磷酸铝双重作用下，本发明可以在较高的防火性能基础上具有很高的综合使用性能，经久耐用，体现出很高的经济效益。

Claims (5)

1.一种金属表面防火涂料，其特征在于，以重量份计，包括：复合基料树脂45~60份，三聚氰胺6~8份，季戊四醇6~8份，聚磷酸铵16~20份，可膨胀石墨4~10份，纳米氢氧化镁2~5份，磷酸锌1~3份，硼酸锌1~3份，氢氧化铝2~5份，聚磷酸铝3~5份，钛白粉6~9份， 流平剂0.5~0.8份，丙酮15~20份。
2.如权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，复合基料树脂是将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基改型树脂按照质量配比3:1:1:1的比例配制而成。
3.如权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，季戊四醇为双季戊四醇、三季戊四醇、聚季戊四醇中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，流平剂采用德国迪高TEGO流平剂Flow300。
5.如权利要求1-4任一所述的防火涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照配比，将复合基料树脂、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉投入球磨粉碎，直至粒度达到700目；
（2）将上述混合原料与纳米氢氧化镁、流平剂、丙酮搅拌混合，并置入高速分散机高速均质分散30分钟，获得涂料。
CN201910133160.6A 2019-02-22 2019-02-22 一种金属表面防火涂料 Pending CN109836948A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910133160.6A CN109836948A (zh) 2019-02-22 2019-02-22 一种金属表面防火涂料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910133160.6A CN109836948A (zh) 2019-02-22 2019-02-22 一种金属表面防火涂料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109836948A true CN109836948A (zh) 2019-06-04

Family

ID=66884938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910133160.6A Pending CN109836948A (zh) 2019-02-22 2019-02-22 一种金属表面防火涂料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109836948A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116162401A (zh) * 2022-11-02 2023-05-26 大使涂料(安徽)有限公司 一种含氟磷铁涂料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1817992A (zh) * 2006-03-20 2006-08-16 刘清龚 超薄型钢结构防火防腐涂料
CN101857756A (zh) * 2010-07-08 2010-10-13 内蒙古兴泰建筑有限责任公司 一种钢结构防火涂料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1817992A (zh) * 2006-03-20 2006-08-16 刘清龚 超薄型钢结构防火防腐涂料
CN101857756A (zh) * 2010-07-08 2010-10-13 内蒙古兴泰建筑有限责任公司 一种钢结构防火涂料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116162401A (zh) * 2022-11-02 2023-05-26 大使涂料(安徽)有限公司 一种含氟磷铁涂料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yew et al. Fire-resistive performance of intumescent flame-retardant coatings for steel
Yew et al. Influences of flame-retardant fillers on fire protection and mechanical properties of intumescent coatings
Yew et al. Eggshells: A novel bio-filler for intumescent flame-retardant coatings
CN104774540B (zh) 一种纳米防火涂料及其制备方法
WO2015096562A1 (zh) 一种水性膨胀型电缆用纳米防火涂料及其制备方法
CN102702962A (zh) 膨胀型防火涂料
Yew et al. Fire propagation performance of intumescent fire protective coatings using eggshells as a novel biofiller
CN102108236A (zh) 一种用于超薄型钢结构的防火防腐涂料
CN105218714A (zh) 一种阻燃微胶囊及其制备方法和应用
CN104769057A (zh) 散热涂料组合物及散热结构
Ahmad et al. Effects of nano-sized boron nitride on thermal decomposition and water resistance behaviour of epoxy-based intumescent coating
CN105694620A (zh) 一种高固含量水性超薄膨胀型防火涂料及其制备方法
Gillani et al. Effect of dolomite clay on thermal performance and char morphology of expandable graphite based intumescent fire retardant coatings
Kaur et al. The role of bentonite clay on improvement in char adhesion of intumescent fire-retardant coating with steel substrate
CN104558483B (zh) 一种喷涂型聚氨酯硬质泡沫及其制备方法
CN112812296B (zh) 含有氮化碳-聚苯胺纳米复合材料的膨胀型防火涂料及其制备方法
Yew et al. Effect of epoxy binder on fire protection and bonding strength of intumescent fire protective coatings for steel
CN108530669A (zh) 一种石墨烯基防火塑料板及其制备方法
CN105903146A (zh) 新型超细干粉灭火剂及制备方法
Zhan et al. Influence of graphene on fire protection of intumescent fire retardant coating for steel structure
CN109836948A (zh) 一种金属表面防火涂料
CN102533043A (zh) 一种防腐阻燃型环氧玻璃鳞片涂料
Lee et al. Synergistic effects of tubular halloysite clay and zirconium phosphate on thermal behavior of intumescent coating for structural steel
Wang et al. Study on flame retardance of co‐microencapsulated ammonium polyphosphate and dipentaerythritol in polypropylene
CN107254258A (zh) 一种膨胀型防火涂料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190604

RJ01 Rejection of invention patent application after publication