一种复合防腐防火双功能钢结构涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种防腐防火钢结构涂料，按照重量百分比由以下原料组成：脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠20‑21份；六次甲基四胺6‑7份；水12‑13份；多元醇和多异氰酸酯44‑45份；氮化硅2‑3份；钛白粉5‑8份；三乙胺4‑5份；偶联剂2份；成膜助剤3份。本发明专利技术同时提供了上述防腐防火钢结构涂料的制备方法。本发明专利技术的这种防腐防火钢结构涂料避免了相容性问题，减少了施工工序，大大降低了工程成本。具有优异防腐蚀性能，还具有抗静电、耐水性、耐洗擦性能，能够有效达到防火隔热的作用。

A Composite Anti-corrosion and Fire-proof Dual-function Steel Structure Coating and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种复合防腐防火双功能钢结构涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种新型涂料
，具体是指一种具备防腐防火双功能的新型复合环保钢结构涂料以及该钢结构防腐防火涂料的制备方法。
技术介绍
钢结构作为建筑结构的一种形式，在建筑业中已得到广泛应用。由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明，钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在500℃左右，其强度下降到40％～50％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，很快失去支撑能力，导致建筑物垮塌。通常钢结构工程应用的涂装分为防腐蚀涂料和防火涂料，将其涂装在钢结构表面，发挥各自的特殊功能，起到对钢结构的保护作用。防腐蚀涂料主要起到防腐防锈，抵御外部的有害物质对钢结构的侵蚀。防火涂料的作用是能在被保护物体表面起到隔离的作用，延缓建筑坍塌的时间，为营救和灭火争取到宝贵的时间。钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，起防火隔热作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。钢结构防火涂料属于防火材料中的重要品种，约占整个防火材料用量的2/3。我国对钢结构防火涂料的研究兴起于上世纪八十年代。随着我国消防法规的建立、健全,其研究、生产和使用也越来越受到业界重视。但近来由于防火涂料面漆与防腐涂料底漆、中间漆不相容，频频发生质量事故，造成钢结构基体返锈，涂层脱落失效。同时两种涂料涂刷工艺复杂，不能混涂，间隔时间长，影响施工进度。防火涂料一般不具有防锈、防腐蚀功能。因此，业界非常需要通过配方的改进，解决其不同涂料之间产生的相容性差、易脱落问题，提供一种耐火强、耐候性好、耐磨性强，将防锈防腐蚀涂层和防火涂层双功能合一的钢结构防腐防火涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合防腐防火双功能钢结构涂料，以克服上述现有技术存在的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术提供一种防腐防火钢结构涂料，包括以下原料按重量份数组成：所述偶联剂优选铝酸酯，所述成膜助剤优选卤代烷基磷酸酯。本专利技术同时提供一种防腐防火钢结构涂料的制备方法：第一步，将脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠、六次甲基四胺、水及，多元醇和多异氰酸酯混合，进行加温反应；第二步，加入三乙胺，偶联剂铝酸酯，成膜助剂卤代烷基磷酸酯，进行高速分散，制得硅烷改性水性聚氨酯树脂；第三步，再加入氮化硅、钛白粉，搅拌混合30～60分钟，混合均匀后即可制得本专利技术的防腐防火涂料。上述第一步至第三步控制温度为60±2℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的这种防腐防火钢结构涂料避免了不相容、易脱落的问题，减少了施工工序，大大降低了工程成本。该涂料具有优异防腐蚀性能，还具有抗静电、耐水性、耐洗擦性能，能够有效达到防火隔热的作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度。而且，制备工艺简单、无污染、成本低廉、应用广泛。本专利技术所设计的这种钢结构涂料，在实际工程施工中的涂层厚度可按设计要求施涂，本涂料的膨胀倍率10倍，耐火极限可达120分钟。该涂料的制备设施简单、生产过程无污染、应用前景广泛。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术，下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。本专利技术使用有机硅烷改性水性聚氨酯树脂作为基本树脂，代替了传统的油性树脂。并添加高效防腐剂，脂肪酸单乙醇胺均相羧甲基化合成环境友好型脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠、六次甲基四胺等的添加应用实现了VOC零排放。本品抗高温蠕变能力强，热稳定性高，抗氧化能力好，且具有良好的化学稳定性，能耐耐大多数无机酸和30％以下的烧碱溶液，也能几乎全部有机酸的腐蚀。本专利技术添加氮化硅粉料、钛白粉、脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠、六次甲基四胺各种复合组分的配比进行协同优化，提高了新型耐高温环保钢结构涂料的防腐蚀防火双功能。实施例1一种防腐防火钢结构涂料的制备方法：(1)涂料的主要原料组城按照表1所示进行配料：表1：原料组成配比(Kg)脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠20六次甲基四胺6多异氰酸酯和多元醇44三乙胺4偶联剂铝酸酯2成膜助剂卤代烷基磷酸酯3氮化硅2钛白粉6水12(2)制备工序：先向反应釜中添加脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠、六次甲基四胺、多元醇、多异氰酸酯，加水，加温至60℃搅拌，反应过程中再加入偶联剂铝酸酯、成膜助剂卤代烷基磷酸酯和适量分散助剂，制得有机硅烷改性水性聚氨酯树脂；然后继续添加氮化硅、钛白粉，高速搅拌，控制温度为60℃，控制搅拌时间为60分钟；上述步骤完成后形成本专利技术的钢结构防腐防火涂料。根据相关标准和地方标准DB11/1245—2015：耐火极限要求(h)防火涂料厚度(mm)2.0≥4.5项目内容(mV)1天2天3天4天5天6天7天普通防护涂料电位-135-165-172-190-284-359-496防腐防火涂料电位-120-146-181-218-220-231-235实施例2一种防腐防火钢结构涂料和制备方法：(1)涂料的主要组分按照表2所示进行配料：表2：(2)制备工序：先向反应釜中添加脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠、六次甲基四胺、多元醇、多异氰酸酯，加水，加温至60℃搅拌，反应过程中再加入偶联剂铝酸酯、成膜助剂卤代烷基磷酸酯和适量分散助剂，制得有机硅烷改性水性聚氨酯树脂；然后继续添加氮化硅、钛白粉，高速搅拌，控制温度为60℃，控制搅拌时间为60分钟；上述步骤完成后制得本专利技术的防腐防火钢结构涂料。根据相关标准和地方标准DB11/1245--2015耐火极限要求(h)防火涂料厚度(mm)2.0≥4.5项目内容(mV)1天2天3天4天5天6天7天普通防护涂料电位-135-165-172-190-284-359-496防腐防火涂料电位-120-146-181-218-220-231-235实施例3一种防腐防火钢结构涂料及制备方法：(1)涂料的主要组分按照表3所示进行配料：表3：原料组成配比(Kg)脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠20六次甲基四胺7多异氰酸酯和多元醇45三乙胺5偶联剂铝酸酯2成膜助剂卤代烷基磷酸酯3氮化硅3钛白粉6水12(2)制备工序：先向反应釜中添加脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠、六次甲基四胺、多元醇、多异氰酸酯，加水，加温至60℃搅拌，反应过程中再加入偶联剂铝酸酯、成膜助剂卤代烷基磷酸酯，还可加入适量分散助剂，制得有机硅烷改性水性聚氨酯树脂；然后继续添加氮化硅、钛白粉，高速搅拌，控制温度为60℃，控制搅拌时间为45分钟；上述步骤完成后制成本专利技术的防腐防火钢结构涂料。根据相关标准和地方标准DB11/1245—2015：耐火极限要求(h)防火涂料厚度(mm)2.0≥4.5项目内容(mV)1天2天3天4天5天6天7天普通防护涂料电位-135-165-172-190-284-359-496防腐防火涂料电位-120-146-181-218-220-231-235以上已经描述了本专利技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防腐防火钢结构涂料，包括以下原料按照重量份数组成：

【技术特征摘要】
1.一种防腐防火钢结构涂料，包括以下原料按照重量份数组成：2.根据权利要求1所述的防腐防火钢结构涂料，其特征在于，所述的偶联剂为铝酸酯。3.根据权利要求1防腐防火钢结构涂料，其特征在于，所述的成膜助剤为卤代烷基磷酸酯。4.如权利要求1所述的防腐防火钢结构涂料的制备方法，包括如下步骤：第一步，将脂肪酸单乙醇胺醚羧酸钠20-21份、六次甲基四胺6-7份，水12-13份及，多元醇和多异氰酸酯44-45份混合，进行加温反应；第二步，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东林，何鸣，詹贺添，
申请(专利权)人：中国京冶工程技术有限公司，中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11