CN113388294A - 一种多功能膨胀型防火涂料及制备方法和应用 - Google Patents

一种多功能膨胀型防火涂料及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能膨胀型防火涂料及制备方法和应用，属于钢结构材料表面防火涂料技术领域。该多功能膨胀型防火涂料按照质量百分比，包括下述组分：15‑25％的脱水催化剂，2‑5％的无机填料，2‑4％的膨胀石墨‑改性纤维素插层和12‑15％的碳化剂，余量为有机硅改性苯丙乳液，将上述材料混合均匀即得多功能膨胀型防火涂料，该防火涂料具有良好的自我修复与阻燃能力，能有效修复受损区域，并显著提高涂料的防火性能。

Description

一种多功能膨胀型防火涂料及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种多功能膨胀型防火涂料及制备方法和应用，属于钢结构材料表面防火涂料技术领域。
背景技术
目前，绝大多数的建筑物都是由木质聚合物、钢结构和混凝土三者构成。其中，钢材对温度升高最敏感，当火灾发生时，火场温度能快速超过常用结构钢的静态平衡稳定性临界温度(550℃)。这会引起结构钢重要的强度损失，使得钢结构发生塑性变形，最终导致建筑物坍塌。为了解决以上问题，研究人员进行了不断地研究和探索，发现在钢结构表面涂刷防火涂料，能够有效隔绝火场的高温，使钢结构保持在临界温度以下，极大地延长了钢结构的耐火时间，有效降低了火灾损失。
现有的膨胀型防火涂料多为溶剂型，密度大，其重量不仅会对钢结构造成额外负担，还存在易脱落、装饰性差、维护周期短等缺点，同时存在挥发性强、毒性大、污染严重等问题，并且膨胀型防火涂料遇火发泡产生的气孔大小不均匀或膨胀高度过高使得炭质层蓬松，往往受力不均而开裂，在火焰气浪冲刷下容易脱落，长时间日晒后会产生疲劳损伤，受损脱落后不能有效覆盖钢结构进而影响其防火效果。
因此，发明一种能够抵抗外部损伤、具有防止开裂脱落、稳定隔热作用的多功能膨胀型防火涂料具有重要意义。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种能够抵抗外部损伤、具有防止开裂脱落、稳定隔热作用的多功能膨胀型防火涂料。
本发明的第二个目的是提供一种多功能膨胀型防火涂料的制备方法。
本发明的第三个目的是提供多功能膨胀型防火涂料在建筑、交通运输、电器设备领域中的应用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
技术方案之一：
一种多功能膨胀型防火涂料，多功能膨胀型防火涂料包含膨胀石墨-改性纤维素插层。
进一步，多功能膨胀型防火涂料按照质量百分比，包括下述组分：15-25％的脱水催化剂，2-5％的无机填料，2-4％的膨胀石墨-改性纤维素插层和12-15％的碳化剂，余量为有机硅改性苯丙乳液。
进一步，膨胀石墨-改性纤维素插层的制备包括以下步骤：S1，将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶(AHM)与1,6-己二异氰酸酯(HDI)混合，并在保护气氛下反应，之后冷却至室温加入正戊烷，所得沉淀经过滤后用有机溶剂洗涤，真空干燥获得2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮(UPY-NCO)；S2，将第一步得到的2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮(UPY-NCO)与羟丙基甲基纤维素(HPMC)、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)溶解二甲基亚砜(DMSO)中，并在保护气氛下反应，之后冷却至室温加入异丙醇，所得沉淀经过滤后用有机溶剂洗涤，真空干燥获得改性纤维(HPMC-UPY)；S3，将可膨胀石墨(EG)和第二步得到的改性纤维(HPMC-UPY)分散在去离子水中得到分散体，之后超声处理、静置、过滤并干燥，获得膨胀石墨-改性纤维素(EG-HPMC-UPY)插层。
进一步，S1中2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶(AHM)与1,6-己二异氰酸酯(HDI)的质量比为1:9；S2中2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮(UPY-NCO)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)的质量比为50:200:3，2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮(UPY-NCO)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)的总质量与与二甲基亚砜(DMSO)的质量体积比为253:5000；S3中可膨胀石墨(EG)与改性纤维(HPMC-UPY)的质量比为1-2:3-4。
进一步，真空干燥的温度为45-55℃，时间为11-12h，S1中在保护气氛下反应19-22h，反应温度为90-110℃，S2中在保护气氛下反应11-12h，反应温度为90-110℃。
进一步，分散体的总浓度为1-2wt％。
进一步，脱水催化剂包括聚磷酸铵、硼酸铵和硫酸铵中的一种或多种。
进一步，碳化剂包括季戊四醇和淀粉中的一种或两种。
进一步，无机填料包括氢氧化铝、碳酸钙、云母粉和硅粉石中的一种或多种。
进一步，有机硅改性苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯单体乳化共聚而得。
技术方案之二：
一种多功能膨胀型防火涂料的制备方法，包括以下步骤：
将脱水催化剂、无机填料、有机硅改性苯丙乳液、膨胀石墨-改性纤维素插层和碳化剂铵按上述质量百分比混合搅拌均匀，得到多功能膨胀型防火涂料。
技术方案之三：
多功能膨胀型防火涂料在建筑、交通运输、电器设备领域中的应用。
本发明公开了以下技术效果：
1)本发明的多功能膨胀型防火涂料遇火后形成“蠕虫”状与HPMC-UPY相互交错、穿插于膨胀炭质层中,使炭质层气孔更细小、均匀，结构变得更加致密,同时相互交错的EG-HPMC-UPY能够在炭质层气孔中起到支撑和链接作用从而防止其开裂和脱落，能够起到长时间稳定的隔热作用。
2)本发明用UPY基团改性的羟丙基甲基纤维素具有一定的自修复性能，与可膨胀石墨形成的插层能够有效阻挡热量的传播，防止炭质层脱落，有效提高涂料的防火性能。
3)本发明显著提高了膨胀型钢结构防火涂料的防火性能，改善防火涂料膨胀炭质层蓬松易脱落和易开裂的缺点，节约建筑资源，在建筑、交通运输、电气设备等领域具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的多功能膨胀型防火涂料的制备方法流程图；
图2为实施例1提供的多功能膨胀型防火涂料燃烧后的SEM图；
图3为实施例2提供的多功能膨胀型防火涂料燃烧后的SEM图；
图4为实施例3提供的多功能膨胀型防火涂料燃烧后的SEM图；
图5为实施例4提供的多功能膨胀型防火涂料燃烧后的SEM图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
以下通过实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
在搅拌条件下，将4.00g AHM(2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶)分散在36.00g HDI(1,6-己二异氰酸酯)中，并在100℃和氮气保护下连续反应20小时。待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入50ml正戊烷，使反应产物沉淀，所得沉淀经过滤后用正戊烷洗涤，最后在50℃的真空烘箱中干燥12小时后，获得UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)；
在搅拌条件下，将1.00g UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)、4.00g HPMC(羟丙基甲基纤维素)和0.06g DBTDL(二月桂酸二丁基锡)溶解在100mLDMSO(二甲基亚砜)中，并在100℃和氮气保护下连续反应12h，待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入200ml异丙醇，使反应产物沉淀，将获得的沉淀物过滤并用异丙醇洗涤，最后在50℃的真空烘箱中干燥12小时后，获得HPMC-UPY(改性纤维)；
在搅拌条件下，将质量比为2:3的EG(可膨胀石墨)和HPMC-UPY(改性纤维)分散在去离子水中，分散体的总浓度为1.0wt％，将所得分散体放入功率比为40％的超声波提取器(HN-650CT)中进行超声波振动30min，将振动后的分散体静置、过滤并干燥，获得EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层；
将聚磷酸铵、氢氧化铝、EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层、季戊四醇、有机硅改性苯丙乳液按照20：3：3：14：60的质量百分比在300rpm混合搅拌5min，得到多功能膨胀型防火涂料，图1为本实施例提供的多功能膨胀型防火涂料的制备方法流程图燃烧后的SEM图见图2，由图2可以看出燃烧后的多功能膨胀型防火涂料结构呈分层孔状排列，该紧密、规则的排列结构在高温下能够使孔内形成密闭真空环境，有效的将热量和氧气隔绝进而起到良好的阻燃效果。同时该炭质层具有良好的支撑和链接作用从而防止其开裂和脱落，保证长时间稳定隔热，为灭火赢得时间。
实施例2
在搅拌条件下，将4.00g AHM(2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶)分散在36.00g HDI(1,6-己二异氰酸酯)中，并在90℃和氮气保护下连续反应22小时。待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入50ml正戊烷，使反应产物沉淀，所得沉淀经过滤后用正戊烷洗涤，最后在45℃的真空烘箱中干燥11小时后，获得UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)；
在搅拌条件下，将1.00g UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)、4.00g HPMC(羟丙基甲基纤维素)和0.06gDBTDL(二月桂酸二丁基锡)溶解在100mLDMSO(二甲基亚砜)中，并在90℃和氮气保护下连续反应12h，待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入200ml异丙醇，使反应产物沉淀，将获得的沉淀物过滤并用异丙醇洗涤，最后在45℃的真空烘箱中干燥11小时后，获得HPMC-UPY(改性纤维)；
在搅拌条件下，将质量比为1:3的EG(可膨胀石墨)和HPMC-UPY(改性纤维)分散在去离子水中，分散体的总浓度为1.5wt％，将所得分散体放入功率比为40％的超声波提取器(HN-650CT)中进行超声波振动30min，将振动后的分散体静置、过滤并干燥，获得EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层；
将硼酸铵、碳酸钙、EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层、季戊四醇、有机硅改性苯丙乳液按照25：2：4：12:57的质量百分比在300rpm混合搅拌5min，得到多功能膨胀型防火涂料，燃烧后的SEM图见图3，由图3可以看出燃烧后的多功能膨胀型防火涂料结构呈“蠕虫状”交错排列，该结构形成密闭空间，能有效的将热量和氧气隔绝。
实施例3
在搅拌条件下，将4.00g AHM(2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶)分散在36.00g HDI(1,6-己二异氰酸酯)中，并在110℃和氮气保护下连续反应19小时。待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入50ml正戊烷，使反应产物沉淀，所得沉淀经过滤后用正戊烷洗涤，最后在55℃的真空烘箱中干燥12小时后，获得UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)；
在搅拌条件下，将1.00g UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)、4.00g HPMC(羟丙基甲基纤维素)和0.06gDBTDL(二月桂酸二丁基锡)溶解在100mLDMSO(二甲基亚砜)中，并在110℃和氮气保护下连续反应11h，待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入200ml异丙醇，使反应产物沉淀，将获得的沉淀物过滤并用异丙醇洗涤，最后在55℃的真空烘箱中干燥12小时后，获得HPMC-UPY(改性纤维)；
在搅拌条件下，将质量比为1:4的EG(可膨胀石墨)和HPMC-UPY(改性纤维)分散在去离子水中，分散体的总浓度为2.0wt％，将所得分散体放入功率比为40％的超声波提取器(HN-650CT)中进行超声波振动30min，将振动后的分散体静置、过滤并干燥，获得EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层；
将硫酸铵、硅粉石、EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层、淀粉、有机硅改性苯丙乳液按照15：5：2：15：63的质量百分比在300rpm混合搅拌5min，得到多功能膨胀型防火涂料，燃烧后的SEM图见图4，由图4可以看出燃烧后的多功能膨胀型防火涂料结构紧密，呈团聚状态，有效隔绝了热量和氧气。
实施例4
在搅拌条件下，将4.00g AHM(2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶)分散在36.00g HDI(1,6-己二异氰酸酯)中，并在100℃和氮气保护下连续反应22小时。待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入50ml正戊烷，使反应产物沉淀，所得沉淀经过滤后用正戊烷洗涤，最后在48℃的真空烘箱中干燥11.5小时后，获得UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)；
在搅拌条件下，将1.00g UPY-NCO(2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮)、4.00g HPMC(羟丙基甲基纤维素)和0.06g DBTDL(二月桂酸二丁基锡)溶解在100mLDMSO(二甲基亚砜)中，并在100℃和氮气保护下连续反应11h，待反应完成后，将其取出并冷却至室温，随后向溶液中加入200ml异丙醇，使反应产物沉淀，将获得的沉淀物过滤并用异丙醇洗涤，最后在48℃的真空烘箱中干燥11.5小时后，获得HPMC-UPY(改性纤维)；
在搅拌条件下，将质量比为1:2的EG(可膨胀石墨)和HPMC-UPY(改性纤维)分散在去离子水中，分散体的总浓度为1.0wt％，将所得分散体放入功率比为40％的超声波提取器(HN-650CT)中进行超声波振动30min，将振动后的分散体静置、过滤并干燥，获得EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层；
将聚磷酸铵、云母粉、EG-HPMC-UPY(膨胀石墨-改性纤维素)插层、淀粉、有机硅改性苯丙乳液按照22：4：4：13：57的质量百分比在300rpm混合搅拌5min，得到膨多功能膨胀型防火涂料，燃烧后的SEM图见图5，由图5可以看出燃烧后的多功能膨胀型防火涂料结构较为致密，可有效阻止部分热量和氧气进入。
对比例1
同实施例1，区别仅在于，不加入EG-HPMC-UPY插层。
对比例2
同实施例1，区别仅在于，EG-HPMC-UPY插层替换为质量比为1:1的石墨与羟丙基甲基纤维素。
对比例3
同实施例1，区别仅在于，加入质量百分比为1％EG-HPMC-UPY插层。
对比例4
同实施例1，区别仅在于，加入质量百分比为6％EG-HPMC-UPY插层。
对比例5
同实施例1，区别仅在于，EG和HPMC-UPY的质量比为2:1。
对比例6
同实施例1，区别仅在于，聚磷酸铵、氢氧化铝、EG-HPMC-UPY插层、季戊四醇、有机硅改性苯丙乳液按照10：6：8：10：66的质量百分比混合并搅拌均匀。
对比例7
同实施例1，区别仅在于，分散体的总浓度为3wt％。
对比例8
同实施例1，区别仅在于，真空干燥的温度为65℃，时间为10h。
性能测试
1.防火性能测试
(1)取12块规格为150mm×150mm×3mm的洁净钢板，将实施例1-4与对比例1-8制作好的涂料分别均匀的涂抹在钢板表面(厚度均为3mm)，并将钢板置于阴凉通风处干燥，实施例1-4分别对应编号1-4，对比例1-8分别对应编号5-12。
(2)将表面涂料干燥好的钢板固定住，然后用卡式气喷枪(约为1000℃)对钢板表面的涂料进行燃烧实验，每隔10min用高精度温度计分别测量钢板燃烧面和钢板背面的温度，直至燃烧130min后结束实验。燃烧涂有防火涂料的钢板正面温度见表1,钢板背面温度见表2。
表1钢板正面温度(℃)
Figure BDA0003155656180000121
表2钢板正面温度(℃)
Figure BDA0003155656180000131
表1所示为燃烧涂有防火涂料的钢板正面温度，表2所示为燃烧涂有防火涂料的钢板背面温度，从表1和表2中我们可以看出涂有实施例1-4制备的防火涂料的钢板表面温度较对涂有比例1-8制备的防火涂料的钢板表面温度低，说明本发明制备得到的防火涂料具有良好的耐候性，在140min内保持有效的隔火隔热效果。
2.附着力
根据《GB/T 5210-2006》采用拉脱法对实施例1-4与对比例1-8制备得到的防火涂料进行测试，测试结果见表3。
表3防火涂料附着力
Figure BDA0003155656180000132
Figure BDA0003155656180000141
3.耐盐雾性能
根据《ASTM B117-2016》利用中性盐雾对实施例1-4与对比例1-8制备得到的防火涂料进行测试，测试结果见表4。
表4防火涂料耐盐雾腐蚀性
Figure BDA0003155656180000142
综上所述，由上述数据可以清楚地看出，本发明实施例1至实施例4制备的多功能防火涂料形成的漆膜不但具有良好的耐盐雾性能、附着力和耐火极限等防火性能，而且采用本发明的钢结构用防火涂料用于各种极端环境条件也不会出现开裂、脱落等提前失效行为，可确保长效防腐及防火特性，特别适宜于在建筑、交通运输、电器设备领域的应用。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，其原料包含膨胀石墨-改性纤维素插层。
2.根据权利要求1所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，其原料按照质量百分比，包括下述组分：15-25％的脱水催化剂，2-5％的无机填料，2-4％的膨胀石墨-改性纤维素插层和12-15％的碳化剂，余量为有机硅改性苯丙乳液。
3.根据权利要求2所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，所述膨胀石墨-改性纤维素插层的制备包括以下步骤：
S1，将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与1,6-己二异氰酸酯混合，并在保护气氛下反应，之后冷却至室温加入正戊烷，反应后得到沉淀，所得沉淀经过滤后用有机溶剂洗涤，真空干燥获得2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮；S2，将第一步得到的2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮与羟丙基甲基纤维素、二月桂酸二丁基锡溶解二甲基亚砜中，并在氮气气氛下反应，之后冷却至室温加入异丙醇，所得沉淀经过滤后用有机溶剂洗涤，真空干燥获得改性纤维；
S3，将可膨胀石墨和S2得到的改性纤维分散在去离子水中得到分散体，之后超声处理、静置、过滤并干燥，获得膨胀石墨-改性纤维素插层。
4.根据权利要求3所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，所述S1中2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与1，6-己二异氰酸酯的质量比为1:9；所述S2中2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮、羟丙基甲基纤维素、二月桂酸二丁基锡的质量比为50:200:3，2-(6-异氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮、羟丙基甲基纤维素、二月桂酸二丁基锡的总质量与二甲基亚砜的质量体积比为253:5000；所述S3中可膨胀石墨与改性纤维的质量比为1-2:3-4。
5.根据权利要求3所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，所述分散体的总浓度为1-2wt％。
6.根据权利要求3所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，S1和S2中所述真空干燥的温度均为45-55℃，时间为11-12h，S1中在保护气氛下反应19-22h，反应温度为90-110℃，S2中在保护气氛下反应11-12h，反应温度为90-110℃。
7.根据权利要求2所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，所述脱水催化剂包括聚磷酸铵、硼酸铵和硫酸铵中的一种或多种；
所述碳化剂包括季戊四醇和淀粉中的一种或两种；
所述无机填料包括氢氧化铝、碳酸钙、云母粉和硅粉石中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的一种多功能膨胀型防火涂料，其特征在于，所述有机硅改性苯丙乳液由苯乙烯和丙烯酸酯单体乳化共聚而得。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的多功能膨胀型防火涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将脱水催化剂、无机填料、有机硅改性苯丙乳液、膨胀石墨-改性纤维素插层和碳化剂铵按照质量百分比混合搅拌均匀，得到多功能膨胀型防火涂料。
10.权利要求1-8任一项所述的多功能膨胀型防火涂料在建筑、交通运输和电器设备领域中的应用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140005298A1 (en) * 2011-03-17 2014-01-02 Rudolf Hensel Gmbh Composition for an intumescent fire protection coating, fire protection coating, its use and manufacturing process for an intumescent fire protection coating
CN103805058A (zh) * 2013-10-21 2014-05-21 溧阳市浙大产学研服务中心有限公司 一种用于钢结构建筑的防火涂料及其制作方法和涂装工艺
CN106118271A (zh) * 2016-07-12 2016-11-16 陕西理工学院 一种水性膨胀型防火涂料及其制备工艺
CN109554028A (zh) * 2018-11-28 2019-04-02 华南理工大学 具有火灾预警和自修复功能的高效阻燃涂料及其制备方法与应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140005298A1 (en) * 2011-03-17 2014-01-02 Rudolf Hensel Gmbh Composition for an intumescent fire protection coating, fire protection coating, its use and manufacturing process for an intumescent fire protection coating
CN103805058A (zh) * 2013-10-21 2014-05-21 溧阳市浙大产学研服务中心有限公司 一种用于钢结构建筑的防火涂料及其制作方法和涂装工艺
CN106118271A (zh) * 2016-07-12 2016-11-16 陕西理工学院 一种水性膨胀型防火涂料及其制备工艺
CN109554028A (zh) * 2018-11-28 2019-04-02 华南理工大学 具有火灾预警和自修复功能的高效阻燃涂料及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
建设部工程质量安全监督与行业发展司: "《建筑产品选用技术 建筑•装修2009年版》", 31 December 2009, 中国建筑标准设计研究院 *
王国建等: "可膨胀石墨在膨胀型钢结构防火涂料中的应用研究", 《涂料工业》 *
程欲晓: "《进口涂料有害物质检验技术及监管》", 30 November 2017, 东华大学出版社 *
谢华理: "具有火灾预警功能仿珍珠贝结构阻燃纳米涂层的制备与性能", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士) 工程科技Ⅰ辑》 *
马一平等: "《建筑功能材料》", 31 March 2014, 同济大学出版社 *

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