一种薄型钢结构防火防辐射涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其包含：基料乳液、填料、去离子水、助剂、双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙、氨基封端磺化聚酰亚胺、KH-560以及氧化石墨烯。所述薄型钢结构防火防辐射涂料具有附着力强、硬度高、防火性好、抗刮性能好、具有优良的耐候性和耐水性、防辐射性能佳且涂料表层光滑细腻、装饰性显著改善、制备时对人体的危害和对环境的污染小等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂料
，更具体地，本专利技术涉及一种薄型钢结构防火防辐射涂料。
技术介绍
随着工业化进程的发展，尤其是在大中型城市的建设当中，钢结构以其快速方便的施工优越性，已经成为很重要的一个建筑应用材料，作为金属材质的钢构建设，多应用于标准厂房、大型体育场馆、机场、桥梁、立体车库以及核建筑物中。但钢结构的耐火性能且远不如砖混结构，钢材的临界温度为540℃，达到这一温度，它的承载能力将降低一半左右。一般的火灾中，15min左右即可达到这一温度，从而导致建筑物的坍塌。这一特性决定了钢结构建筑物必须采取相应的防火措施，通常会在钢结构表面涂刷防火涂料以保证其耐火性能。此外，用于核建筑物，如核电站时，还希望上述防火涂料同时具备防辐射的功能，这样可以避免使用铅板，既减少成本，又可减少中毒的发生。水性薄型钢结构防火涂料以水性聚合物作为成膜物质、以水作为分散介质的一类环保行防火涂料。水性薄型钢结构防火涂料与溶剂型薄型钢结构防火涂料相比较，具有减少挥发性有机物的排放量，减少能耗，降低涂料在生产、施工、应用等环节中对人体的危害和对环境的污染等优点。与厚型防火涂料相比较，薄型防火涂料具有更好的装饰性，施工也更方便，在满足高效防火性同时还能够满足建筑物外观高装饰性的需求。因此，具有绿色环保、高效防火性能等特点的水性薄型钢结构防火涂料代表着钢结构防火涂料的发展方向。但是，目前国内生产的水性薄型钢结构防火涂料普遍存在着防火性能差、膨胀层膨胀倍率低、结构强度低、涂膜耐水性差等缺点和问题，与此同时，现有的水性薄型钢结构防火涂料也不具备防辐射的功能，难以使用在核建筑物中。开发一种阻燃时间长、黏度和粘结强度高、干燥时间相对较长、无污染、无火灾危险、生产成本、生产施工方便且具备良好防辐射性能的水性涂料是本领域技术工作者亟需解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在于，所述防火防辐射涂料以质量份数计包含以下组分：优选地，所述防火防辐射涂料以质量份数计包含以下组分：在一种实施方式中，所述基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乙烯乳液中的一种或几种。在一种实施方式中，所述填料为玻璃粉、钛白粉、氧化锌、云母、硅藻土、海泡或碳酸钙中的一种或几种。在一种实施方式中，所述助剂为消泡剂和防沉剂中的一种或两种。在一种实施方式中，所述双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙由以下方法制备而成：(1)制备萘酐封端超支化聚吡咙溶液在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的三酐和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.5～1.2摩尔的四胺，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，即得萘酐封端超支化聚吡咙溶液；(2)制备双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙往步骤(2)得到的萘酐封端超支化聚吡咙溶液中，加入0.3～2摩尔的双氨基聚乙二醇，在惰性气体保护下室温搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙。在一种实施方式中，所述三酐为1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐。在一种实施方式中，所述四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、1，2，4，5-四氨基苯、1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述四胺为3，3’-二氨基联苯胺。在一种实施方式中，所述双氨基聚乙二醇的平均聚合度选自44、89、112、135、180、226、453、1135以及2271中的任意一种或几种；优选地，所述双氨基聚乙二醇的平均聚合度为180。在一种实施方式中，所述氨基封端磺化聚酰亚胺由以下方法制备而成：在100mL干燥的三颈瓶中，依次加入1.6mmol4，4’-二(4-氨基苯氧基)联苯-3，3’二磺酸苯胺BAPBDS、12.5mLm-cresol和0.7mL三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待BAPBDS完全溶解后，再依次加入1.5mmolNTDA，3.0mmol苯甲酸以及0.7mL异喹啉；室温搅拌1h后，升温80℃反应4h，180℃反应20h；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150mL甲醇中，得到大量丝状产物；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，130℃干燥10h得到氨基封端磺化聚酰亚胺。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、聚吡咙具有优异的耐候性，较高的强度以及良好的阻燃性能，但是一般的聚吡咙不具有很好的加工性能，且难与体系中的其它物质很好的相容，通过双氨基聚乙二醇的修饰以及选择超支化结构，可以有效地解决相容性以及加工问题，此外，大量氨基的存在，可以作为体系的交联点，大大提高力学强度，超支化的特殊球形结构，可以使得涂料具有较大的内部体积，增大分子链之间的距离，以进一步提高防火以及防辐射性能，从而提供了本专利技术的有益技术效果。2、聚酰亚胺具有优异防火性能，但是普通的聚酰亚胺不具有很好的溶解性能，且难与体系中的其它物质很好的相容，通过预聚物的方法并引入磺酸基团，可有效解决这一问题，此外，封端的氨基可以有效提高体系的可交联性，从而提高粘结性能。3、石墨烯本身可以作为生产防辐射服的主要原料，通过加入氧化石墨烯，既可以增强涂料的防辐射能力，又可以通过极性基团的大量引入，提高体系的交联度，从而提高粘结强度。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本专利技术作进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本专利技术的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。原料:所有四胺、二酸均购自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，无需进一步纯化。聚醋酸乙烯乳液购自东莞百宏，其型号为BH-730。环氧硅烷偶联剂KH-560购自国药集团化学试剂有限公司。其他原料均购自阿拉丁试剂有限公司。A1：聚醋酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在于，所述防火防辐射涂料以质量份数计包含以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在于，所述防火防辐射涂料以
质量份数计包含以下组分：
2.如权利要求1所述的一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在于，所述
防火防辐射涂料以质量份数计包含以下组分：
3.如权利要求1-2任一项所述的一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在
于，所述基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乙烯
乳液中的一种或几种。
4.如权利要求1-2任一项所述的一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在
于，所述填料为玻璃粉、钛白粉、氧化锌、云母、硅藻土、海泡或碳酸钙中的一
种或几种。
5.如权利要求1-2任一项所述的一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在

\t于，所述助剂为消泡剂和防沉剂中的一种或两种。
6.如权利要求1-2任一项所述的一种薄型钢结构防火防辐射涂料，其特征在
于，所述双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙由以下方法制备而成：
(1)制备萘酐封端超支化聚吡咙溶液
在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的三酐和适量间甲酚，在惰性气体保
护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.5～1.2摩尔的四胺，在室温下搅拌30min
后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反
应结束后，降至室温，即得萘酐封端超支化聚吡咙溶液；
(2)制备双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙
往步骤(2)得到的萘酐封端超支化聚吡咙溶液中，加入0.3～2摩尔的双氨
基聚乙二醇，在惰性气体保护下室温搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～
4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：容七英，
申请(专利权)人：云南佑琳生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53