CN110760244A - 一种环氧基钢结构防火涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧基钢结构防火涂料，包括以下重量组分物质：15～30份的环氧树脂，3～8份的固化剂，0.5～2份的含磷环氧，24～32份的脱水成炭催化剂，15～20份的成炭剂，13～16份的发泡剂，0～5份的助剂，5～15份的颜填料；其中，含磷环氧为9，10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物与双酚A型环氧反应的产物。本发明以含磷环氧9，10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物与双酚A型环氧反应的产物作为涂料的协效阻燃剂，与环氧树脂的相容性非常强，同时用偶联剂将颜填料进行改性处理，采用偶联剂保留的有机官能团，与环氧树脂相容、反应，能帮助涂料在高温下形成更为致密紧实的膨胀炭层，降低了其温度传导效率，大大提升了防火涂料的防火性能。

Description

一种环氧基钢结构防火涂料
技术领域
本发明涉及消防防火技术领域，具体涉及一种环氧基钢结构防火涂料。
背景技术
防火涂料是一种涂抹防火构件表面，用以增强防火构件防火强度的一种重要手段，防火涂料的性能直接影响到防火构件防火性能。防火涂料的防火性能受各方面的影响，如防火涂料本身的防火性能，防火涂料与防火构件之间的粘结性能，防火涂料膨胀性，防火涂料的隔热效果等。防火涂料的隔热效果是防火结构防火性能的重要影响因素，现有防火涂料的在隔热效果上存在不理想的情况，特别是在热传导效率上，其温度传递较快，隔热效果欠佳，因此，需要研制一种具有较低传热性，隔热效果好的防火涂料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种环氧基结构防火涂料，降低防火涂料的温度传热性，提升其温度隔热效果，从而提升防火涂料的防火性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种环氧基钢结构防火涂料，包括以下重量组分物质：15～30份的环氧树脂，3～8份的固化剂，0.5～2份的含磷环氧，24～32份的脱水成炭催化剂，15～20份的成炭剂，13～16份的发泡剂，0～5份的助剂，5～15份的颜填料。
具体地，所述环氧树脂是为水性双酚A型环氧乳液或双酚F型环氧乳液，环氧值为0.1～0.54之间，所述固化剂是聚酰胺、苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺、腰果酚改性胺固化剂中的一种或两种以上以任意摩尔比混合的混合物。
具体地，所述含磷环氧是一种由9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物。
具体地，所述脱水成炭催化剂是硼酸盐、硼酸酯、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、膦酸酯中的任意一种。
具体地，所述成炭剂是淀粉、季戊四醇、双季戊四醇中的一种。
具体地，所述发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、偶氮二甲酰胺、脲、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺中的任一种或两种。
具体地，所述助剂是流平剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、防沉剂、偶联剂中的任意三种及以上的混合物。
具体地，所述偶联剂为KH550、KH560、KH561、KH570中的一种或多种。
具体地，所述颜填料是钛白粉、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、硅灰石、玻璃粉、滑石粉、水滑石、海泡石、有机蒙脱土中的任意一种或两种及以上以任意摩尔比混合的混合物，在颜填料中添加含偶联剂的乙醇溶液，将颜填料在高速混合机中进行表面改性，混合0.5～1h后取出烘干后得到改性颜填料；所述偶联剂与颜填料的质量比为0.04～0.1：1。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明中的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与环氧反应的化学方程式为：
本发明以含磷环氧9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物作为涂料的协效阻燃剂，与环氧树脂的相容性非常强，同时用偶联剂将颜填料进行改性处理，采用偶联剂保留的有机官能团，与环氧树脂相容、反应，能帮助涂料在高温下形成更为致密紧实的膨胀炭层，降低了其温度传导效率，大大提升了防火涂料的防火性能。
附图说明
图1为本发明实施例1耐火实验温度和时间的变化关系图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
一种环氧基钢结构防火涂料，包括以下重量组分物质：
15～30份的环氧树脂，环氧树脂为水性双酚A型环氧乳液或双酚F型环氧乳液，环氧值为0.1～0.54之间；
3～8份的固化剂，固化剂选用聚酰胺、苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺、腰果酚改性胺固化剂中的一种或两种以上以任意摩尔比混合的混合物；
0.5～2份的含磷环氧，含磷环氧为一种由9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物；
24～32份的脱水成炭催化剂，脱水成炭催化剂是硼酸盐、硼酸酯、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、膦酸酯中的任意一种；
15～20份的成炭剂，成炭剂是淀粉、季戊四醇、双季戊四醇中的一种；
13～16份的发泡剂，发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、偶氮二甲酰胺、脲、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺中的任一种或两种；
0～5份的助剂，助剂是流平剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、防沉剂、偶联剂中的任意三种及以上的混合物；其中，偶联剂为KH550、KH560、KH561、KH570中的一种或多种。
5～15份的颜填料，颜填料是钛白粉、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、硅灰石、玻璃粉、滑石粉、水滑石、海泡石、有机蒙脱土中的任意一种或两种及以上以任意摩尔比混合的混合物；其中，在颜填料中添加含偶联剂的乙醇溶液，将颜填料在高速混合机中进行表面改性，混合0.5～1h后取出烘干后得到改性颜填料；所述偶联剂与颜填料的质量比为0.04～0.1：1。
实施例1
一种防火涂料包括以下重量组分：20份的水性双酚A型环氧乳液，5份的聚酰胺、苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺，1份的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物，30份的磷酸氢二铵，15份的双季戊四醇，15份的三聚氰胺、双氰胺，3份的分散剂、消泡剂、杀菌剂，10份的钛白粉、滑石粉、水滑石、海泡石混合物。
实施例2
一种防火涂料包括以下重量组分：30份的双酚F型环氧乳液，8份的苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺、腰果酚改性胺固化剂，1份的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物，30份的硼酸酯，20份的双季戊四醇，15份的三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺，3份的流平剂和防沉剂，10份的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、硅灰石、玻璃粉。
实施例3
一种防火涂料包括以下重量组分：25份的水性双酚A型环氧乳液，8份的聚酰胺、苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺，2份的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物，25份的硼酸酯，20份的季戊四醇，13份的三聚氰胺、双氰胺，2份的分散剂、消泡剂、杀菌剂，5份的钛白粉、滑石粉、水滑石、海泡石混合物。
实施例4
一种防火涂料包括以下重量组分：15份的水性双酚A型环氧乳液，4份的腰果酚改性胺固化剂，2份的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物，25份的聚磷酸铵，15份的季戊四醇，13份的三聚氰胺、双氰胺，2份的流平剂、分散剂、消泡剂、偶联剂，5份的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌混合物。
实施例5
一种防火涂料包括以下重量组分：15份的双酚F型环氧乳液，5份的聚酰胺、苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺，1份的9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物，32份的硼酸酯，18份的淀粉，16份的三聚氰胺、双氰胺，15份的钛白粉、滑石粉、水滑石、海泡石混合物。
以实施例1中的配比成分按照ISO834标准升温曲线进行升温耐火试验，当试样钢结构背温达到500℃的时后停止升温，并记录下从开始升温到试样钢结构背温达到500℃的时长，将其作为表征该试样防火性能的参数，其具体升温时间结果如图1所示，从图中可以看出，涂抹该防火涂料的试样钢结构在背温达到500℃时，其所需时间为2h，充分证明其防火隔热效果较佳，能达到很高的防火隔热性能。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：包括以下重量组分物质：15～30份的环氧树脂，3～8份的固化剂，0.5～2份的含磷环氧，24～32份的脱水成炭催化剂，15～20份的成炭剂，13～16份的发泡剂，0～5份的助剂，5～15份的颜填料。
2.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述环氧树脂是为水性双酚A型环氧乳液或双酚F型环氧乳液，环氧值为0.1～0.54，所述固化剂是聚酰胺、苯基缩水甘油醚改性三乙烯四胺、腰果酚改性胺固化剂中的一种或两种以上以任意摩尔比混合的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述含磷环氧是一种由9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与双酚A型环氧反应的产物。
4.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述脱水成炭催化剂是硼酸盐、硼酸酯、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、膦酸酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述成炭剂是淀粉、季戊四醇、双季戊四醇中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、偶氮二甲酰胺、脲、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三聚氰胺中的任一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述助剂是流平剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、防沉剂、偶联剂中的任意三种及以上的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述偶联剂为KH550、KH560、KH561、KH570中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：所述颜填料是钛白粉、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、硅灰石、玻璃粉、滑石粉、水滑石、海泡石、有机蒙脱土中的任意一种或两种及以上以任意摩尔比混合的混合物。
10.根据权利要求1或9所述的一种环氧基钢结构防火涂料，其特征在于：在颜填料中添加含偶联剂的乙醇溶液，将颜填料在高速混合机中进行表面改性，混合0.5～1h后取出烘干后得到改性颜填料；所述偶联剂与颜填料的质量比为0.04～0.1：1。
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