CN110698892A - 一种钢结构水性防火涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢结构水性防火涂料，包括：无机粉料500～800重量份；无机纤维4～10重量份；无机粘结剂300～500重量份；有机结合剂20～50重量份；有机膨胀剂90～110重量份；润湿剂1～2重量份；分散剂2～3重量份；保湿剂8～13重量份；增粘剂4～6重量份；消泡剂1～2重量份；所述无机粉料包括膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉；所述有机膨胀剂包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。本发明所述无机‑有机复合的钢结构防火涂层具有强度较高、表面外观较好。因其使用可以粘结金属材质的无机粘结剂，粘结强度高，在受瞬时高温时，不易发生脱落。无机材料防火性能附加有机膨胀材料高温膨胀特性，使得该涂层的防火性能优异。

Description

一种钢结构水性防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防火材料制备技术领域，尤其是一种钢结构水性防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢结构的应用领域非常广泛，但是其使用存在三大威胁：失稳、火灾和腐蚀。失稳可以在设计时解决，受火和防腐需要被动式技术进行保护。据资料显示，结构钢工程会在受火5分钟内达到538℃时，钢材开始失去承重能力，裸露的钢结构在高温火陷中耐火极限不足0.25h，可能会发生变形或倒塌，其支撑的建筑物的稳定性受到破坏，造成灾难性后果。采用防火涂料进行阻燃的方法被认为是有效的措施之一。按照防火机理划分为膨胀型防火涂料和非膨胀性防火涂料。过去膨胀涂料通常是溶剂型涂料，然而近些年，水性膨胀涂料已经取得了显著进展，特别是纤维类防火涂料。

非膨胀型防火涂料以膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、矿物纤维等无机绝热材料为主，配以无机黏结剂制成，隔热性能、黏结性能良好且物理化学性能稳定、使用寿命长，具有较好的耐久性，应优先选用。但非膨胀型防火涂料的涂层强度较低、表面外观较差，更适宜用于隐蔽构件。非膨胀型防火涂料中膨胀蛭石、膨胀珍珠岩的粒径一般为1mm～4mm，如涂层厚度太小，施工难度大，难以保证施工质量，为此本规范规定了非膨胀型防火涂层的最小厚度为10mm。

膨胀型防火涂料以有机高分子材料为主。随着时间的延长，这些有机材料可能发生分解、降解、溶出等不可逆反应，使涂料“老化”失效，出现粉化、脱落或膨胀性能下降。膨胀型防火涂料的大量应用主要在1990年后，目前尚无直接评价其老化速度及寿命标准的量化指标，只能从涂料的综合性能来判断其使用寿命的长短。不过有两点可以确定：一是非膨胀型防火涂料寿命比膨胀型防火涂料寿命长；二是涂料所处的环境条件越好，其使用寿命越长。所以本规范对膨胀型防火涂料的使用范围给予一定的限制。室外、半室外钢结构的环境条件比室内钢结构更为严酷、不利，对膨胀型防火涂料的耐水性、耐冷热性、耐光照性、耐老化性要求更高。国内某大型体育场雨棚钢结构采用某膨胀型防火涂料，在10年后出现涂层老化、性能下降及脱落等现象。膨胀型防火涂料，因为它与防腐油漆同为有机材料，可能发生化学反应。在不能出具第三证明材料证明“防火涂料、防腐涂料相容”的情况下，应委托第三方进行试验验证。膨胀型防火涂料、防腐油漆的施工顺序为：防腐底漆、防腐中间漆、防火涂料、防腐面漆，在施工时应控制防腐底漆、中间漆的厚度，避免由于防腐底漆、中间漆的高温变性导致防火涂层的脱落，避免因面漆过厚、过硬而影响膨胀型防火涂料的发泡膨胀。

现有技术中国专利CN109370346A公开了一种多功能超薄型钢结构防火防腐水性涂料，由聚醚醚酮改性丙烯酸水性树脂、膨胀催化剂、发泡剂、成炭剂、钛白粉、防锈颜料、颜填料、助剂和水组成；其中，膨胀催化剂:发泡剂:成炭剂的质量比为3:1～1.2:0.9～1；所述聚醚醚酮改性丙烯酸水性树脂由反应活性的丙烯酸改性聚醚醚酮，通过ATRP自由基聚合反应合成。但是该防火涂料都为纯有机组分，使用有机粘结剂，防火失效后易脱落，安全性差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种钢结构水性防火涂料，具有良好的耐火性能、粘结强度和抗压强度，同时不易脱落。

本发明提供了一种钢结构水性防火涂料，包括：

无机粉料500～800重量份；无机纤维4～10重量份；无机粘结剂300～500重量份；有机结合剂20～50重量份；有机膨胀剂90～110重量份；润湿剂1～2重量份；分散剂2～3重量份；保湿剂8～13重量份；增粘剂4～6重量份；消泡剂1～2重量份；

所述无机粉料包括膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉；

所述有机膨胀剂包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。

优选的，所述膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉的重量比为(1～2)：(3～4)

所述无机粉料的粒径为325目。

优选的，所述无机纤维选自陶瓷纤维、高硅氧纤维和氧化铝纤维中的一种或几种；

所述陶瓷纤维选自陶瓷纤维喷吹棉、陶瓷纤维甩丝绵、陶瓷纤维高铝棉和含锆陶瓷纤维棉中的一种或几种；

无机纤维的直径为3～6μm。

优选的，所述三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇的质量比为(30～40)：(9～10)。

优选的，所述无机粘结剂为聚合硅凝胶；所述聚合硅凝胶中氧化铝的固含量为20～25％，氧化硅的固含量为22.5～26％，氧化纳的固含量为8～10％，pH值为11～12，体积密度为1.4～1.6g/cm³。

优选的，所述有机结合剂为丙烯酸共聚物乳液；所述丙烯酸共聚物乳液的固含量为30～50％；pH值为7～9；粘度优选为400～2000mpa·s；玻璃化温度为～-8℃，最低成膜温度为0℃，粒径为0.2～0.4μm。

优选的，所述润湿剂为陶氏X405；

所述分散剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂；

所述增粘剂为松香；

所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷；

所述保湿剂为凡士林。

优选的，所述钢结构水性防火涂料的使用厚度为1.8mm～27mm。

本发明提供了一种上述技术方案所述钢结构水性防火涂料的制备方法，包括：

将无机粉料、无机纤维、无机粘结剂、有机结合剂、有机膨胀剂、润湿剂、分散剂、保湿剂、增粘剂、消泡剂混合，搅拌得到。

本发明提供了一种防火材料，包括上述技术方案任意一项所述钢结构水性防火涂料制成的防火涂层。

与现有技术相比，本发明提供了一种钢结构水性防火涂料，包括：无机粉料500～800重量份；无机纤维4～10重量份；无机粘结剂300～500重量份；有机结合剂20～50重量份；有机膨胀剂90～110重量份；润湿剂1～2重量份；分散剂2～3重量份；保湿剂8～13重量份；增粘剂4～6重量份；消泡剂1～2重量份；所述无机粉料包括膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉；所述有机膨胀剂包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。本发明所述无机-有机复合的钢结构防火涂层具有强度较高、表面外观较好；长时间使用时，不易发生分解、降解、溶出等不可逆反应，使涂料“老化”失效，出现粉化、脱落或膨胀性能下降等现象。作为一种水性涂料，可以随机调节粘度作为超薄型、薄型和厚型涂料。使用时，将钢结构表面清理干净后可直接喷涂，无需涂底漆。因其使用可以粘结金属材质的无机粘结剂，粘结强度高，在受瞬时高温时，不易发生脱落。无机材料防火性能附加有机膨胀材料高温膨胀特性，使得该涂层的防火性能优异。同时具有优异的防火性能、粘结能力、抗压能力，高温膨胀后形成高强炭化层。

具体实施方式

本发明提供了一种钢结构水性防火涂料及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供了一种钢结构水性防火涂料，包括：

无机粉料500～800重量份；无机纤维4～10重量份；无机粘结剂300～500重量份；有机结合剂20～50重量份；有机膨胀剂90～110重量份；润湿剂1～2重量份；分散剂2～3重量份；保湿剂8～13重量份；增粘剂4～6重量份；消泡剂1～2重量份；

所述无机粉料包括膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉；

所述有机膨胀剂包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。

本发明所述防火涂层为水溶性防火涂层，可根据使用场景，在配方中增加憎水剂，制备成憎水性防火涂层。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括500～800重量份的无机粉料；优选包括500～750重量份的无机粉料；更优选包括550～700重量份的无机粉料；更优选为600～700重量份的无机粉料。

在本发明的某些实施例中，所述无机粉料为膨胀珍珠岩、超细氧化铝粉的混合组成；所述膨胀珍珠岩、超细氧化铝粉的配比为(1～2)：(3～4)，在本发明的某些实施例中，所述膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉的质量比为1：4、1.5：3.5或2：3。在本发明的某些实施例中，所述无机粉料的粒径为325目。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括无机纤维4～10重量份；优选包括无机纤维5～9重量份；更优选包括无机纤维6～8重量份。

其中，所述无机纤维选自陶瓷纤维、高硅氧纤维和氧化铝纤维中的一种或几种；

在本发明的某些实施例中，所述陶瓷纤维包括喷吹棉、陶瓷纤维甩丝绵、陶瓷纤维高铝棉、含锆陶瓷纤维棉中的一种或几种；在本发明的某些实施例中，所述陶瓷纤维的直径为3～6μm。在某些实施例中，所述陶瓷纤维的直径为3～4μm。

本发明对所述高硅氧纤维的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。在本发明的某些实施例中，所述高硅氧纤维包括高硅氧短切纱。在本发明的某些实施例中，所述高硅氧纤维为天熠新材料(嘉兴)有限公司生产的高硅氧短切纱。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括无机粘结剂300～500重量份；优选包括320～480重量份；更优选包括350～450重量份。

所述无机粘结剂为聚合硅凝胶；

在本发明的某些实施例中，所述聚合硅凝胶是由磷酸铝、硅酸镁、硅酸钠、无机高分子聚合物等经过高温高压聚合后形成的一种无机高分子粘结剂。本发明对所述聚合硅凝胶的来源并无特殊的限制，在本发明的某些实施例中，所述聚合硅凝胶为廊坊卓泰保温材料有限公司销售的型号为GWJ-001聚合硅凝胶。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括有机结合剂20～50重量份；优选包括25～45重量份；更优选包括30～40重量份。

本发明所述有机结合剂为丙烯酸共聚物乳液；其中，所述丙烯酸共聚物乳液的固含量优选为30％～50％；更优选为35％～45％；pH值为7～9；粘度优选为400～2000mpa·s；更优选为500～1800mpa·s；玻璃化温度为～-8℃，最低成膜温度为0℃，粒径为0.2～0.4μm。

在本发明的某些实施例中，所述有机结合剂为弹性丙烯酸共聚物。与其他有机结合剂相比，本发明进一步采用弹性丙烯酸共聚物作为有机结合剂，能够使得涂层具有弹性，表面成膜性好，使得防火密封全封闭，干燥快，使用不垂流。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括有机膨胀剂90～110重量份；优选包括92～108重量份；更优选包括95～105重量份。

按照本发明，所述有机膨胀剂优选包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。

其中，所述三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇的质量比优选为(30～40)：(9～10)；更优选为35：9.5。所述三聚氰胺磷酸盐为一般市售；所述双季戊四醇的规格为一般市售；

所述钢结构水性防火涂层的原料还包括分散剂、消泡剂、润湿剂、保湿剂、防冻剂。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括润湿剂1～2重量份；可以为1重量份或2重量份。所述润湿剂为陶氏X405。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括分散剂2～3重量份；可以为2重量份或者3重量份。所述分散剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂，市售即可。

本发明中，所述聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE树脂)用作物料分散剂。本发明对所述聚酰胺环氧氯丙烷树脂的来源并无特殊的限制，在本发明的某些实施例中，所述聚酰胺环氧氯丙烷树脂为东莞市塑泰塑胶原料有限公司生产的聚酰胺环氧氯丙烷树脂。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括保湿剂8～13重量份；优选包括9～12重量份；更优选包括10～11重量份。所述保湿剂为凡士林。市售即可。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括增粘剂4～6重量份；可以为4重量份；5重量份，6重量份。本发明所述增粘剂为松香；市售即可。

本发明提供的钢结构水性防火涂料，包括消泡剂1～2重量份；可以为1重量份或2重量份。所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷；市售即可。

本发明所述钢结构水性防火涂料的使用厚度为1.8mm～27mm。在本发明的实施例中，所述钢结构水性防火涂层的使用厚度为2mm±0.20、25mm±2、5mm±0.50。

具体的说，本发明提供的钢结构水性防火涂层使用厚度为2mm±0.20时，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长大于1.0h；按照GB/T14907-2002做粘结强度测试，其粘结强度大于0.2Mpa。涂层使用厚度为5mm±0.50时，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长大于1.0h；按照GB/T14907-2002做粘结强度测试，其粘结强度大于0.15Mpa；涂层厚度为25mm±2时，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长大于2.0h；按照GB/T14907-2002做粘结强度和抗压强度测试，粘结强度和抗压强度分别大于0.04Mpa和0.5Mpa。

本发明提供的钢结构水性防火涂层使用无机有机结合剂，无机成分远多于有机组分，保证产品的粘结强度高，干燥或受火耐压强度大。添加有机膨胀剂，使涂层膨胀为致密的泡沫网络结构，表面形成致密炭化层以阻隔火焰、烟气与热量。无机纤维的添加，与有机结合剂表面成膜防止涂层表面开裂，也提升了涂层耐火的承载力与稳定性。添加润湿剂、分散剂、保湿剂、增粘剂、消泡剂等助剂，使得涂层分散均匀、无气泡，施工使用时不需要使用底漆，能够实现快速干燥，有弹性，不垂流，安全环保，方便存储。可广泛应用于钢结构、电缆、陶瓷纤维制品、混凝土、木材等材质表面的密封防火。

所述钢结构水性防火涂层由包含无机粉料、无机纤维、无机粘结剂、有机结合剂、有机膨胀剂、润湿剂、分散剂、保湿剂、防冻剂、消泡剂经搅拌制备得到。生产工艺简单，安全环保。便于清除，无需特殊处理，采用常规的清理方法。

本发明提供了一种上述技术方案所述钢结构水性防火涂料的制备方法，包括：

将无机粉料、无机纤维、无机粘结剂、有机结合剂、有机膨胀剂、润湿剂、分散剂、保湿剂、增粘剂、消泡剂混合，搅拌得到。

本发明上述优选在配料池进行，本发明对于所述搅拌不进行限定，本领域技术人员熟知的搅拌混匀即可。

按照本发明，所述无机粉料、无机纤维、无机粘结剂、有机结合剂、有机膨胀剂、润湿剂、分散剂、保湿剂、防冻剂、消泡剂的质量比为(500～800)：(4～10)：(300～500)：(20～50)：(90～110)：(1～2)：(2～3)：(8～13)：(4～6)：(1～2)；优选为(500～750)：(5～9)：(320～480)：(25～45)：(92～108)：(1～2)：(2～3)：(9～12)：(4～6)：(1～2)；更优选为(550～700)：(6～8)：(350～450)：(30～40)：(95～105)：(1～2)：(2～3)：(10～11)：(4～6)：(1～2)。

在某些实施例中，所述无机粉料、无机纤维、无机粘结剂、有机结合剂、有机膨胀剂、润湿剂、分散剂、保湿剂、防冻剂的质量比为500：4：300：20：90：1：2：8：4：1、650：7：400：35：100：1.5：2.5：10.5：5：1.5和800：10：500：50：110：2：3：13：6：2。

本发明提供了一种防火材料，包括上述技术方案任意一项所述钢结构水性防火涂料制成的防火涂层。

本发明所述钢结构水性防火涂料的使用厚度为1.8mm～27mm。在本发明的实施例中，所述钢结构水性防火涂层的使用厚度为2mm±0.20、25mm±2、5mm±0.50。

本发明上述已经对所述防火涂料进行了清楚的描述在此不再赘述。

本发明提供了一种钢结构水性防火涂料，包括：无机粉料500～800重量份；无机纤维4～10重量份；无机粘结剂300～500重量份；有机粘结剂20～50重量份；有机膨胀剂90～110重量份；润湿剂1～2重量份；分散剂2～3重量份；保湿剂8～13重量份；增粘剂4～6重量份；消泡剂1～2重量份；所述无机粉料包括膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉；所述有机膨胀剂包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。本发明所述无机-有机复合的钢结构防火涂层具有强度较高、表面外观较好；长时间使用时，不易发生分解、降解、溶出等不可逆反应，使涂料“老化”失效，出现粉化、脱落或膨胀性能下降等现象。作为一种水性涂料，可以随机调节粘度作为超薄型、薄型和厚型涂料。使用时，将钢结构表面清理干净后可直接喷涂，无需涂底漆。因其使用可以粘结金属材质的无机粘结剂，粘结强度高，在受瞬时高温时，不易发生脱落。无机材料防火性能附加有机膨胀材料高温膨胀特性，使得该涂层的防火性能优异。同时具有优异的防火性能、粘结能力、抗压能力，高温膨胀后形成高强炭化层。施工使用时不需要使用底漆，能够实现快速干燥，有弹性，不垂流，安全环保。可广泛应用于电缆、陶瓷纤维制品、混凝土、木材等材质表面的密封防火。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种钢结构水性防火涂料及其制备方法进行详细描述。

实施例1

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉4kg、325目膨胀珍珠岩100kg、325目超细氧化铝粉400kg、聚合硅凝胶300kg、丙烯酸乳液20kg、三聚氰胺磷酸盐70kg、双季戊四醇20kg、X4051kg、PAE2kg、凡士林8kg、松香4kg、和聚二甲基硅氧烷1kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为2mm±0.20的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为1.15h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.5Mpa。

实施例2

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉7kg、325目膨胀珍珠岩195kg、325目超细氧化铝粉455kg、聚合硅凝胶400kg、丙烯酸乳液35kg、三聚氰胺磷酸盐78kg、双季戊四醇22kg、X4051.5kg、PAE2.5kg、凡士林10.5kg、松香5kg、和聚二甲基硅氧烷1.5kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为2mm±0.20的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为1.35h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.6 5Mpa。

实施例3

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉10kg、325目膨胀珍珠岩320kg、325目超细氧化铝粉480kg、聚合硅凝胶500kg、丙烯酸乳液50kg、三聚氰胺磷酸盐86.5kg、双季戊四醇23.5kg、X4052kg、PAE3kg、凡士林13kg、松香6kg、和聚二甲基硅氧烷2kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为2mm±0.20的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为1.5h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.6Mpa。

实施例4

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉4kg、325目膨胀珍珠岩100kg、325目超细氧化铝粉400kg、聚合硅凝胶300kg、丙烯酸乳液20kg、三聚氰胺磷酸盐70kg、双季戊四醇20kg、X4051kg、PAE2kg、凡士林8kg、松香4kg、和聚二甲基硅氧烷1kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为5mm±0.50的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为1.3h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.35Mpa。

实施例5

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉4kg、325目膨胀珍珠岩100kg、325目超细氧化铝粉400kg、聚合硅凝胶300kg、丙烯酸乳液20kg、三聚氰胺磷酸盐70kg、双季戊四醇20kg、X4051kg、PAE2kg、凡士林8kg、松香4kg、和聚二甲基硅氧烷1kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为25mm±2的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为1.6h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.15Mpa，抗压强度为0.8Mpa。

比较例1

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉7kg、325目膨胀珍珠岩195kg、325目超细氧化铝粉455kg、聚合硅凝胶200kg、丙烯酸乳液35kg、三聚氰胺磷酸盐78kg、双季戊四醇22kg、X4051.5kg、PAE2.5kg、凡士林10.5kg、松香5kg、和聚二甲基硅氧烷1.5kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为2mm±0.20的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为1.1h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.15Mpa。

比较例2

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉7kg、325目膨胀珍珠岩195kg、325目超细氧化铝粉455kg、聚合硅凝胶400kg、丙烯酸乳液35kg、三聚氰胺磷酸盐60kg、双季戊四醇20kg、X4051.5kg、PAE2.5kg、凡士林10.5kg、松香5kg、和聚二甲基硅氧烷1.5kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为2mm±0.20的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为0.8h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.72Mpa。

比较例3

依次将直径为3～4μm的陶瓷纤维标准甩丝棉7kg、325目膨胀珍珠岩120kg、325目超细氧化铝粉280kg、聚合硅凝胶400kg、丙烯酸乳液35kg、三聚氰胺磷酸盐78kg、双季戊四醇22kg、X4051.5kg、PAE2.5kg、凡士林10.5kg、松香5kg、和聚二甲基硅氧烷1.5kg加入配料池，搅拌混匀，得到钢结构水性防火涂层。将上述实施例中的防火涂层制成厚度为25mm±2的涂层样品，按照GB/T9978做耐火性能测试，其耐火时长为0.7h；按照GB/T14907-2002，检测粘结强度，其粘结强度为0.76Mpa，抗压强度为0.28Mpa。

通过实施例与比较例可以看出，体密度越大，防火性能越好。无机粘结剂添加量低于300kg时，耐火时长与粘结强度均降低；有机膨胀剂添加量降低时，造成耐火时长的降低；无机粉料添加量降低时，耐火时长与抗压强度均降低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢结构水性防火涂料，其特征在于，包括：

无机粉料500～800重量份；无机纤维4～10重量份；无机粘结剂300～500重量份；有机结合剂20～50重量份；有机膨胀剂90～110重量份；润湿剂1～2重量份；分散剂2～3重量份；保湿剂8～13重量份；增粘剂4～6重量份；消泡剂1～2重量份；

所述无机粉料包括膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉；

所述有机膨胀剂包括三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇。

2.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述膨胀珍珠岩和超细氧化铝粉的重量比为(1～2)：(3～4)

所述无机粉料的粒径为325目。

3.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述无机纤维选自陶瓷纤维、高硅氧纤维和氧化铝纤维中的一种或几种；

所述陶瓷纤维选自陶瓷纤维喷吹棉、陶瓷纤维甩丝绵、陶瓷纤维高铝棉和含锆陶瓷纤维棉中的一种或几种；

无机纤维的直径为3～6μm。

4.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述三聚氰胺磷酸盐和双季戊四醇的质量比为(30～40)：(9～10)。

5.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述无机粘结剂为聚合硅凝胶；所述聚合硅凝胶中氧化铝的固含量为20～25％，氧化硅的固含量为22.5～26％，氧化纳的固含量为8～10％，pH值为11～12，体积密度为1.4～1.6g/cm³。

6.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述有机结合剂为丙烯酸共聚物乳液；所述丙烯酸共聚物乳液的固含量为30～50％；pH值为7～9；粘度优选为400～2000mpa·s；玻璃化温度为～-8℃，最低成膜温度为0℃，粒径为0.2～0.4μm。

7.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述润湿剂为陶氏X405；

所述分散剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂；

所述增粘剂为松香；

所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷；

所述保湿剂为凡士林。

8.根据权利要求1所述的防火涂料，其特征在于，所述钢结构水性防火涂料的使用厚度为1.8mm～27mm。

9.一种权利要求1～8任意一项所述钢结构水性防火涂料的制备方法，其特征在于，包括：

将无机粉料、无机纤维、无机粘结剂、有机结合剂、有机膨胀剂、润湿剂、分散剂、保湿剂、增粘剂、消泡剂混合，搅拌得到。

10.一种防火材料，其特征在于，包括权利要求1～8任意一项所述钢结构水性防火涂料制成的防火涂层。