CN1858123A - 一种可膨胀石墨－胶粉体系薄层隧道防火涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种可膨胀石墨－胶粉体系薄层隧道防火涂料的制备方法。其组成与配比(相对重量份数)：可再分散乳胶粉40～50份，可膨胀石墨30～50份，氢氧化铝5份，氢氧化镁10～15份，防水粉5～10份。本发明产品采用可再分散乳胶粉为粘接剂，有利于提高涂层粘接强度，使涂层养护时间变短，提高施工效率；本发明产品采用可膨胀石墨为阻燃隔热材料，有利于吸热和隔热，使得薄涂层实现较高的耐火极限成为可能；可膨胀石墨阻燃过程不产生烟气，不降低隧道封闭空间中的氧气浓度，从而减少了隧道内受灾人员窒息的危险，环保性能好。同时本涂料是单体系干粉产品，使用时在施工地加水即可，运输、包装、使用方便。

Description

一种可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料

技术领域

本发明属于无机非金属材料及消防技术领域，涉及一种可膨胀石墨-胶粉体系薄涂层环保隧道防火涂料的制造方法。

背景技术

随着社会的发展，城市间的物资流通、人际交往，便出现了大量的公路隧道和铁路隧道。隧道是交通的咽喉要道。一些隧道不仅承担着交通运输的任务，而且还起着光纤电缆、电力电缆甚至自来水运输通道的功能。隧道火灾危险性高，隧道防火非常重要。由于隧道和地铁建筑结构复杂、环境密闭，加上人员密集，在有限的隧道空间内一旦发生火灾，扑救相当困难，往往会造成重大的人员伤亡和财产损失。所以，加强隧道和地下铁道的防火工作显得非常重要。国内外众多交通事故所造成的危害引起了各国对隧道消防安全问题的高度重视，促进了关于隧道火灾的基础性研究，并取得了一定的成果。目前较为可行的重要防火方法就是在隧道混凝土表面涂喷隧道专用防火涂料。由于隧道长期处于较潮湿的环境，其火灾燃烧又具有温度高的特点，并考虑到消防队员灭火工作能安全快速的进行以及施工人员的便捷施工等因素，就对隧道防火涂料的耐水性、耐火性、安全无毒性、和易性等性能提出了更高的要求，这些也成了相关科研单位和生产企业研究的焦点。

戴李宗等在发明专利“隧道防火涂料及其制造工艺”(厦门大学，专利公开号CN 1544556A)中提出了一种以无机材料和高分子聚合物乳液组成的分装式隧道防火涂料，该涂料在施工时将无机材料部分用少量水浸润后，与高分子聚合物乳液混合后再搅拌使用；毛朝君等在发明专利“分装式环保型隧道防火涂料”(公安部四川消防研究所，专利公开号CN 1594452A)中提供了一种分装式环保型隧道防火涂料，所述的涂料由分别包装的基料和分散剂WM型纯丙柔性乳液组成，在施工现场先将分散剂搅拌均匀，然后将基料加入，再搅拌均匀后使用。

文献资料查新及技术跟踪表明，国外隧道防火涂料的生产已有40余年的历史，国内自2000年前后开始应用隧道防火涂料，目前应用的隧道防火涂料存在以下几个问题：

1，涂层太厚。一般涂层厚度只有在20～30mm左右，耐火性能才能达到3h，如此厚的涂层，需要多次喷涂才能达到规定的厚度，施工困难。

2，粘结强度低。厚型钢结构防火涂料的粘结强度为0.115MPa，车辆在隧道通行时，会产生强风和震动，将它们用于隧道，不能满足隧道的实际需要。

3，对涂层毒性研究没有足够认识，一旦发生火灾，将影响火灾的扑救和隧道的修复。

4，耐水性较差，涂层长期处于隧道的潮湿环境中，会反卤、结水。

传统的无机隧道防火涂料是以硅酸盐水泥为主要粘接剂，聚磷酸铵体系为防火阻燃剂，膨胀珍珠岩等为隔热材料。这种水泥体系的隧道防火涂料在研究应用中表现出了优异的防火性能，涂层厚度为10mm时，耐火极限可以达到1小时以上，但仍存在许多的不足：涂层仍然较厚；聚磷酸铵体系在发泡阻燃过程中产生大量烟气，降低隧道封闭空间中的氧气，会增加隧道内受灾人员窒息的危险；同时，发泡过程产生酸气，将和防火涂料中的碱性物质硅酸盐水泥发生化学反应，降低涂料的粘接强度。

发明内容

本发明的目的是针对目前应用的隧道防火涂料存在的常见问题，对传统的无机隧道防火涂料的配方进行改进优化，制备出具备优良应用性能的可膨胀石墨-胶粉体系薄涂层环保隧道防火涂料。

本发明的可膨胀石墨-胶粉体系薄层环保隧道防火涂料，组分由粘接剂、阻燃剂、防水剂组成。所述粘接剂为德国瓦克可再分散乳胶粉(Vinnapas LL 5010)30～50份；所述阻燃剂为可膨胀石墨30～50份，氢氧化铝5份，氢氧化镁10～15份；所述防水剂为山西产防水粉5～10份。

本发明的可膨胀石墨-胶粉体系薄层环保隧道防火涂料施工时，其隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。

本发明可膨胀石墨-胶粉体系薄层环保隧道防火涂料与传统水泥体系隧道防火涂料比较具有以下性能：

1，涂层薄，仅1mm的涂层厚度就可实现40min以上的耐火极限，这给解决目前隧道防火涂料涂层太厚的问题提供了一个有效的办法。

2，该体系采用的主要阻燃材料是可膨胀石墨，阻燃过程中不会产生大量烟气，从而可以保证隧道中一定氧气浓度而防止受灾人员缺氧窒息的危险。

3，该体系的粘接材料只有可再分散乳胶粉，因此涂料的施工方便，养护时间短(只需24小时)，极大地缩短工时，提高施工效率。

具体实施方式

实例1：

可再分散乳胶粉(VinnapasLL5010)50份，可膨胀石墨30份，氢氧化铝5份，氢氧化镁10份，防水粉5份。充分混匀干料后，再加入90份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

实例2：

可再分散乳胶粉(VinnapasLL5010)50份，可膨胀石墨40份，氢氧化铝5份，氢氧化镁15份，防水粉10。充分混匀干料后，再加入90份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

表1胶粉体系薄涂层环保隧道防火涂料技术性能指标和检测结果

Claims (5)

1，一种可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料，其特征为所述涂料组成(相对重量份数)：粘接剂，阻燃剂，防水剂。

2，如权利要求1所述的可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料，其特征在于粘接剂为德国瓦克公司的可再分散乳胶粉(VinnapasLL5010)40～50份。

3，如权利要求1所述的一种可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料，其特征在于阻燃剂为可膨胀石墨30～50份，氢氧化铝5份，氢氧化镁10～15份。

4，如权利要求1所述的一种可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料，其特征在于防水剂为山西省产的防水粉5～10份。

5，如权利要求1所述的一种可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料，其特征在于所述可膨胀石墨-胶粉体系薄层隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。