水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术了提供了水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，主要由下列原料制备而成，均为质量份：聚磷酸铵19-25，三聚氰胺10-16，季戊四醇4-10，氯偏乳液12-18，聚氨酯丙烯酸酯4-8，偏硅酸钠3-7，氯化钙2-5，去离子水20-30，增稠剂1.4-2.0，分散剂2.5-4.5，消泡剂0.17-0.25，pH调节剂适量。本发明专利技术所得防火涂料发泡均匀，强度高，与钢板结合紧密，不易脱落，热稳定性能好，防火效果显著。

Water based ultra thin expansion type steel structure fire-proof paint and preparation method thereof

The invention provides a water based intumescent ultrathin fireproof coating for steel structure, mainly composed of the following raw materials prepared for quality: ammonium polyphosphate 19-25, melamine 10-16, pentaerythritol 4-10, metachloride polyurethane acrylate emulsion 12-18, 4-8 3-7, sodium metasilicate, calcium chloride 2-5, deionized water 20-30, thickening agent 1.4-2.0, dispersing agent 2.5-4.5, defoaming agent 0.17-0.25, proper amount of pH regulator. The fire retardant paint of the present invention has the advantages of uniform foaming, high strength, tight binding with the steel plate, not easy to fall off, good thermal stability and remarkable fire prevention effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防火涂料领域，特别是涉及水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法。
技术介绍
钢结构具有强度高、韧性好、抗震性好等特点而被广泛应用于建筑领域。但是，钢结构的耐火性很差，普通建筑用钢在540℃左右会失去静态平衡，而火场温度通常都会在700℃以上，许多建筑物构件在高温下失去荷载能力导致建筑物坍塌，给人们生命财产造成巨大损失。对此，人们通常采用混凝土包覆、绝热隔板包覆、矿物纤维与水泥混合后喷涂以及钢结构防火涂料的喷涂对钢结构进行阻燃保护。其中，涂覆防火涂料具有操作简单、方便，用量小，阻燃效果好且有优异的装饰效果等特点而被广泛使用。钢结构防火涂料按阻燃机理的不同，可分为非膨胀型和膨胀型防火涂料两类；按使用的分散介质的不同，可分为水性防火涂料和溶剂型防火涂料；按涂层厚度分，可分为厚型（7~45mm）、薄型（3~7mm）和超薄型(≤3mm)防火涂料。非膨胀型防火涂料是一种厚型涂料，它主要是由涂料组分中的无机隔热填料自身的难燃性来起到隔热阻燃的目的，但其用量大，而且自身的隔热保护层较薄，在温度很高的火场中耐火时间较短。膨胀型防火涂料受热时能够形成一层比自身涂料厚十几甚至几十倍的多孔蜂窝状的炭质泡沫层，其导热系数小，难燃、难挥发，耐火时间长，受到广泛应用。公布号CN102838907A（申请号201210306682.X）的中国专利文献公开了一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，该涂料的原料配比为：聚合物乳液15-50%，聚磷酸铵15-30%，季戊四醇5-15%，三聚氰胺3-10%，钛白粉5-12%，无机填料2-13%，可膨胀性石墨0-5%，增塑剂1-10%，润湿分散剂0.4-1.5%，消泡剂0.2-0.5%，成膜助剂1-6%，水5-15%，上述原料总和为100%。公布号CN102108233A（申请号201110062632.7）的中国专利文献公开了具有立体网络结构的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，涂料的组份为乳液、钛白粉、成碳催化剂、发泡剂、成碳剂、碳层增强剂、水、消泡剂、防腐剂、增稠剂、分散剂、成膜助剂、丙二醇。。公布号CN104231805A（申请号201410475746.8）的中国专利文献公开了一种水性超薄型钢结构防火涂料，该防火涂料包含以下组分：基料乳液、膨胀阻燃体系、填料、去离子水及助剂，助剂又包括以下组分：分散剂、消泡剂、防霉剂、防闪锈剂、成膜助剂、流平剂及增稠剂；膨胀阻燃体系包括：脱水催化剂、成炭剂及发泡剂。目前市面上大部分水性防火涂料，其性能差异较大，导致阻燃效果较差，不能满足市场的需求，因此应针对其发泡不均、与钢结构易脱落等缺陷，加强对此方面的研究。
技术实现思路
针对现有技术的问题，本专利技术的目的是提供一种阻燃效果好、性能稳定的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法。本专利技术的技术方案是：水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，主要由下列原料制备而成，均为质量份：聚磷酸铵19-25，三聚氰胺10-16，季戊四醇4-10，氯偏乳液12-18，聚氨酯丙烯酸酯4-8，偏硅酸钠3-7，氯化钙2-5，去离子水20-30，增稠剂1.4-2.0，分散剂2.5-4.5，消泡剂0.17-0.25，pH调节剂适量。优选方案为，聚磷酸铵21-23，三聚氰胺12-14，季戊四醇6-8，氯偏乳液14-16，聚氨酯丙烯酸酯5-7，偏硅酸钠4-6，氯化钙3-4，去离子水22-28，增稠剂1.6-1.8，分散剂3-4，消泡剂0.19-0.23，pH调节剂适量。更加优选的是，聚磷酸铵22，三聚氰胺13，季戊四醇7，氯偏乳液15，聚氨酯丙烯酸酯6，偏硅酸钠5，氯化钙3.5，去离子水25，增稠剂1.7，分散剂3.5，消泡剂0.21，pH调节剂适量。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，增稠剂为羧甲基纤维素；分散剂为三聚磷酸钠；消泡剂为磷酸三丁酯。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤如下：（1）将去离子水加入至搅拌器内，加入增稠剂、分散剂和消泡剂，持续搅拌10-24分钟；（2）取聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、聚氨酯丙烯酸酯和偏硅酸钠混合，置于研磨机内，研磨30-50分钟，控制混合物的细度小于65μm；（3）将步骤（1）（2）所制原料混合，再加入氯偏乳液和氯化钙，水浴加热状态下，搅拌20-30分钟，分散均匀，再加入pH调节剂，调节pH至中性，即得水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤（1）持续搅拌14-20分钟（优选的：持续搅拌17分钟）。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤（2）研磨35-45分钟（优选的：研磨40分钟）。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤（3）搅拌22-28分钟（优选的：搅拌25分钟）。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤（3）水浴加热的温度为50-80℃（优选的：水浴加热的温度为60-70℃；更加优选的：水浴加热的温度为65℃）。所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤（3）搅拌速度为400-600转/分钟（优选的：搅拌速度为450-550转/分钟；更加优选的：搅拌速度为500转/分钟）。本专利技术提供的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料原料配比科学，制备工艺简单，除此之外，本专利技术的优良效果还表现在：本专利技术所得防火涂料发泡均匀，强度高，与钢板结合紧密，不易脱落，热稳定性能好，防火效果显著。具体实施方式下面结合实施例和实验例详细说明本专利技术的技术方案，但保护范围不限于此。实施例1水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，主要由下列原料制备而成（每份1kg）：聚磷酸铵19份，三聚氰胺10份，季戊四醇4份，氯偏乳液12份，聚氨酯丙烯酸酯4份，偏硅酸钠3份，氯化钙2份，去离子水20份，增稠剂1.4份，分散剂2.5份，消泡剂0.17份，pH调节剂适量。上述水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法是：（1）将去离子水加入至搅拌器内，加入增稠剂羧甲基纤维素、分散剂三聚磷酸钠和消泡剂磷酸三丁酯，持续搅拌10分钟；（2）取聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、聚氨酯丙烯酸酯和偏硅酸钠混合，置于研磨机内，研磨30分钟，控制混合物的细度小于65μm；（3）将步骤（1）（2）所制原料混合，再加入氯偏乳液和氯化钙，水浴加热至50℃的状态下，搅拌20分钟，搅拌速度为400转/分钟，分散均匀，再加入pH调节剂，调节pH至中性，即得水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。实施例2水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，主要由下列原料制备而成（每份1kg）：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，主要由下列原料制备而成，均为质量份：聚磷酸铵19‑25，三聚氰胺10‑16，季戊四醇4‑10，氯偏乳液12‑18，聚氨酯丙烯酸酯4‑8，偏硅酸钠3‑7，氯化钙2‑5，去离子水20‑30，增稠剂1.4‑2.0，分散剂2.5‑4.5，消泡剂0.17‑0.25，pH调节剂适量。

【技术特征摘要】
1.水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，主要由下列原料制备而成，均为质量
份：聚磷酸铵19-25，三聚氰胺10-16，季戊四醇4-10，氯偏乳液12-18，聚氨酯丙烯酸酯4-8，
偏硅酸钠3-7，氯化钙2-5，去离子水20-30，增稠剂1.4-2.0，分散剂2.5-4.5，消泡剂0.17-
0.25，pH调节剂适量。
2.如权利要求1所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，聚磷酸铵21-23，
三聚氰胺12-14，季戊四醇6-8，氯偏乳液14-16，聚氨酯丙烯酸酯5-7，偏硅酸钠4-6，氯化钙
3-4，去离子水22-28，增稠剂1.6-1.8，分散剂3-4，消泡剂0.19-0.23，pH调节剂适量。
3.如权利要求1所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，聚磷酸铵22，三
聚氰胺13，季戊四醇7，氯偏乳液15，聚氨酯丙烯酸酯6，偏硅酸钠5，氯化钙3.5，去离子水25，
增稠剂1.7，分散剂3.5，消泡剂0.21，pH调节剂适量。
4.如权利要求1所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，所述的增稠剂为
羧甲基纤维素；所述的分散剂为三聚磷酸钠；所述的消泡剂为磷酸三丁酯。
5.如权利要求1-3任一所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，其特征在
于，步骤如下：
（1）将去离子水加入至搅拌器内，加入增稠剂、分散剂和消泡剂，持...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：徐冉，
类型：发明
国别省市：山东;37