膨胀型钢结构防火粉末涂料制造技术

本发明专利技术提供了一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，属于建筑涂料技术领域。所述膨胀型钢结构防火粉末涂料是由环氧树脂、聚酯树脂、改性可膨胀石墨、晶须、固化剂、催化剂、成碳剂、发泡剂、膨胀助剂、补强剂、增韧剂、流平剂、脱气剂和流动剂为原料按粉末涂料常规生产方法制成。具有涂层超薄、阻火隔热性能优异的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，属于建筑涂料

技术介绍
随着技术进步和社会发展，人们对环保越来越重视，具有“经济、环保、高效、节能”的粉末涂料得到快速发展，各种功能性粉末涂料相继问世，膨胀型钢结构防火粉末涂料的研究方兴未艾。2002年11月20日公开的中国专利02112798.0涉及的膨胀型防火涂料，只能用于家电、橱柜等领域，属于饰面型防火涂料范围，阻燃效果好，但隔热效果不理想，不能用于钢结构防火。2007年8月22日公开的中国专利200710020217.9具有防火和防腐双重功能，但必须涂装到2mm±0.2mm才能达到1h以上的耐火时间；CN101177583公开了一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，属于建筑涂料
它是由环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、催化剂、成碳剂、发泡剂、膨胀助剂、补强剂、增韧剂、流平剂、脱气剂、流动剂、颜填料为原料按粉末涂料常规生产方法制成，但是该防火涂料的防火性能还需要进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，具有涂层超薄、阻火隔热性能优异的优点。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，所述防火粉末涂料按重量份由以下原料制备而成：作为优选的技术方案，本专利技术提供了一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，所述防火粉末涂料由下述重量份数的原料制备而成：本专利技术提供的膨胀型钢结构防火粉末涂料中含有35～40份的环氧树脂，所述环氧树脂可以是36、36.5、37、37.5、38、38.5、39或39.5份等；含有15～20份的聚酯树脂，所述聚酯树脂可以是16、16.5、17、17.5、18或18.5份等；含有5～10份改性可膨胀石墨，所述改性可膨胀石墨可以是5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9或9.5份；含有2～7份晶须，所述晶须可以是2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6或6.5份等；含有1～5份固化剂，所述固化剂可以是1.5、2、2.5、3、3.5、4或4.5份等；含有25～30份聚磷酸铵，所述聚磷酸铵可以是25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29或29.5等；含有1～3份流平剂、0.5～1份脱气剂、15～20份三聚氰胺、10～15份季戊四醇、2～5份膨胀助剂、5～10份补强剂和0.1～0.5份疏松剂。所述改性可膨胀石墨为聚乙二醇单甲醚改性的可膨胀石墨。所述聚乙二醇单甲醚改性的可膨胀石墨的制备方法为：在反应釜中加入50g聚乙二醇单甲醚、500ml无水乙醇、500ml去离子水，边搅拌边加热到80℃，待聚乙二醇单甲醚溶解后，加入200g可膨胀石墨，搅拌分散3h，过滤，在60℃下干燥12h，得到聚乙二醇单甲醚改性可膨胀石墨。所述晶须为水合碱式硫酸镁晶须g∶硼酸镁晶须g为3∶1～4∶1。配方中环氧树脂为环氧值0.09～0.14mol/100g的环氧树脂，如0.1mol/100g、0.2mol/100g、0.3mol/100g、0.4mol/100g、0.5mol/100g、0.6mol/100g、0.7mol/100g、0.8mol/100g、0.9mol/100g、1.0mol/100g、1.1mol/100g、1.2mol/100g或1.3mol/100g等。聚酯树脂为酸值68～82mgKOH/g的粉末涂料专用聚酯树脂，如酸酯为69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80或81等的粉末涂料专用聚酯树脂。它们均是成膜物质，保证涂层具有良好的粘接强度、机械性能。固化剂为酚类环氧固化剂，其用量根据环氧树脂和聚酯树脂的用量而定。流平剂和脱气剂是改善粉末涂料表面装饰性能的助剂，季戊四醇为成炭剂，三聚氰胺为发泡剂，聚磷酸铵为催化剂，选用热稳定性大于270℃的高分子量多聚磷酸铵(n＞1000，II型)。助膨胀剂为5-苯基四氮唑、5-氨基四氮唑、1-氯-5-苯基四氮唑、1-溴-5-苯基四氮唑等熔点和分解温度大于200℃的四氮唑类物质，这些物质在涂层遇火初期受热分解，并放出惰性气体N2，加强涂层的阻燃和膨胀隔热效果。补强剂选用玻璃短纤维，以增加膨胀涂层的机械强度。流动助剂Al2O3-C或气相SiO2用于改善粉末涂料的流动性、上粉率。当涂层受热软化后，聚磷酸铵受热分解生成磷酸，然后，进一步脱水生成聚磷酸或聚偏磷酸，同时四氮唑吸热分解，放出惰性气体，使涂层初步膨胀。聚磷酸或聚偏酸与多羟基化合物季戊四醇反应形成炭化层；发泡剂三聚氰铵热分解放出不燃性气体，使炭化层进一步鼓泡膨胀，形成多孔致密均匀的蜂窝状隔热层。本专利技术与现有技术相比较，具有如下优点和效果：改性的可膨胀石墨和晶须作为一种助发泡剂，可以大大提高水性防火涂料的膨胀倍率，同时可膨胀石墨膨胀呈蠕虫状穿插于膨胀炭质层中，形成均匀的密集的泡沫结构，提高涂层的耐火性能；添加晶须可以提高炭层的强度，改善石墨鳞片脱落，温度比氢氧化铝高，并能抑烟、防滴落，进而提高防火性能。因此，使用可膨胀石墨和晶须体系，通过二者的协效作用，既可提高膨胀倍率，又能提高炭层强度，从而进一步提高耐火极限。并且该涂料采用四氮唑类物质作为助膨胀剂，膨胀率较高，膨胀层较均匀致密，隔热阻火效果优异，在涂层厚度较低时，既能达到1h以上的耐火性能。具体实施方式下面结合实施例进一步阐明本专利技术的方案及效果。本专利技术的膨胀型钢结构防火粉末涂料各实施例的原料用量按重量份如表1，其相应防火涂料的主要性能如表2。实施例中的主要原料名称和生产厂家如下：环氧树脂：E-12，浙江省南海药化集团；聚酯树脂：P5127，DSM涂料树脂公司；聚磷酸铵APP(II)，n＞1000：山东世安化工有限公司；5-苯基四氮唑，5-氨基四氮唑——常州盛华化工有限公司；JECP-03B——常熟佳发化学有限公司。改性可膨胀石墨为自制。其它为市售商品。各实施例的制造方法相同，其方法如下：首先按配方量将聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、5-苯基四氮唑和配方量的聚酯树脂、环氧树脂、改性可膨胀石墨、晶须、流平剂混合分散，加到螺杆挤出机中挤出、压片、破碎后，将破碎物再次熔融挤出、压片、破碎，如此重复熔融挤出、压片、破碎的操作2次而制成预分散混合物，挤出机前温85-95℃，后温110-120℃，物料混合时间累积60-200s。然后与其它各组分混合均匀，再送至挤出机挤出、压片、破碎；最后，用ACM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，其特征是：所述防火粉末涂料由下述重量份数的原料按粉末涂料常规生产方法制备：

【技术特征摘要】
1.一种膨胀型钢结构防火粉末涂料，其特征是：所述防火粉末涂料由下述重量份数的原料按粉末涂料常规生产方法制备：
2.根据权利要求书1所述的膨胀型钢结构防火粉末涂料，其特征是：所述防火粉末涂料由下述重量份数的原料制备而成：
3.根据权利要求书1或2所述的膨胀型钢结构防火粉末涂料，其特征是：所述改性可膨胀石墨为聚乙二醇单甲醚改性的可膨胀石墨。
4.根据权利要求书1-3之一所述的膨胀型钢结构防火粉末涂料，其特征是：所述晶须为水合碱式硫酸镁晶须g∶硼酸镁晶须g为3∶1～4∶1。
5.根据权利要求书1-4之一所述的膨胀型钢结构防火粉末涂料，其特征是：所述环氧树脂为环氧值0.09～0.14mol/100g的环氧树脂。
6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德生，
申请(专利权)人：无锡市嘉邦电力管道厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32