防腐蚀、防火型钢结构专用涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，进一步涉及到防腐蚀、防火型钢结构专用涂料及其制备方法。所述防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50‑75份、超支化聚丙烯酸酯15‑33份、氨基树脂40‑50份、环氧乳液15‑24份、羟乙基纤维素15‑28份、壳聚糖微胶囊20‑33份、纳米羟基磷灰石18‑30份、纳米二氧化钛8‑25份、纳米二氧化硅5‑20份、三聚氰胺5‑13份、改性镁铝水滑石5‑20份、石墨烯3‑14份、碳纳米管纤维1‑5份、填料20‑30份、消泡剂13‑28份、分散剂20‑34份、成膜助剂11‑23份、去离子水100‑200份。

Corrosion resisting fireproof steel structure special coating and preparation method thereof

The invention relates to the coating field, and further relates to a corrosion protection and fireproof steel structure special coating and a preparation method thereof. The corrosion protection of steel structure, fireproof coatings, by weight, at least comprises the following components: 50 polyurethane resin 75, hyperbranched polyacrylate 15 33 copies, 50 copies, 40 amino resin epoxy emulsion 15 24 copies, 28 copies, 15 hydroxyethyl cellulose chitosan microcapsules 20 33 copies, 30 copies, 18 nano hydroxyapatite nano titanium dioxide 8 25 copies, 20 copies, 5 nano silica melamine 5 13, Modified Hydrotalcite 5 20 copies, 14 copies, 3 graphene carbon nanotubes fiber 1 5 copies, 30 copies, 20 filler elimination 13 agent 28 copies, 34 copies, 20 dispersant coalescents 11 23 copies, 200 copies of 100 deionized water.

【技术实现步骤摘要】
防腐蚀、防火型钢结构专用涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料领域，进一步涉及到防腐蚀、防火型钢结构专用涂料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着国内对装配式建筑的日益推广，越来越多的以钢结构为主要承重材料的建筑在生活中出现。钢铁强度高、性能稳定、韧性好，而且适合于批量生产，使得钢铁成为了最佳建筑用结构材料。但是钢结构在应用过程中存在着两大看不见的隐患：火灾和腐蚀。当环境温度高于500℃时，钢结构的承重能力会急剧下降，导致建筑的垮塌，造成人员伤亡。同时，钢材极易被腐蚀，每年因腐蚀造成的钢材损失达到钢材生产总量的10％～20％。其不但对经济造成损失，同时对环境造成相应的污染。因此，防腐与防火是钢结构的2项重要工程。涂覆防腐与防火涂料是较为常见的2种手段。目前通用的做法是：在钢结构表面上涂覆一层防锈防腐蚀底漆，然后在其之上再涂刷一层防火涂料。这种做法存在两大缺陷：1)防锈防腐蚀涂层通常是红丹醇酸树脂或富锌环氧树脂，对环境造成严重污染；2)防锈防腐蚀涂层和防火涂层之间粘结力有一定差异，相容性不好，长期使用之后材料的两层涂料会剥离、脱落，进而失去对底材料的保护，因而降低了材料的使用寿命。到目前为止，尚未见兼具有钢结构防火、防腐蚀功能的涂料相关的专利和文献报道。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了一种防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50-75份、超支化聚丙烯酸酯15-33份、氨基树脂40-50份、环氧乳液15-24份、羟乙基纤维素15-28份、壳聚糖微胶囊20-33份、纳米羟基磷灰石18-30份、纳米二氧化钛8-25份、纳米二氧化硅5-20份、三聚氰胺5-13份、改性镁铝水滑石5-20份、石墨烯3-14份、碳纳米管纤维1-5份、填料20-30份、消泡剂13-28份、分散剂20-34份、成膜助剂11-23份、去离子水100-200份；所述壳聚糖微胶囊的制备方法如下：(1)将超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇溶液中，在50℃下进行超声分散30min，得到超支化聚磷酸酯溶液；(2)将壳聚糖溶于pH值为3.5醋酸溶液中，并用氢氧化钠调节pH值为7，得到壳聚糖溶液；(3)用注射器将超支化聚磷酸酯溶液均速滴入壳聚糖溶液中，静置12h进行固化，再用乙醇进行洗涤，40℃真空干燥，得到壳聚糖微胶囊；所述改性镁铝水滑石的制备方法如下：将镁铝水滑石加入乙醇中，在80℃下进行超声分散60min，得到镁铝水滑石溶液；将氨基化石墨烯加入乙醇中，在30℃下进行超声分散20min，得到氨基化石墨烯溶液；将氨基化石墨烯溶液逐滴加入到镁铝水滑石溶液中，控制pH为4-5，转速为50转/分，反应5h后，过滤并在40℃下用真空烘箱烘8h，得到改性镁铝水滑石。作为本专利技术的一种优选的方案，所述防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂65-70份、超支化聚丙烯酸酯25-30份、氨基树脂40-50份、环氧乳液18-22份、羟乙基纤维素20-25份、壳聚糖微胶囊25-30份、纳米羟基磷灰石20-30份、纳米二氧化钛17-20份、纳米二氧化硅15-18份、三聚氰胺8-12份、改性镁铝水滑石14-18份、石墨烯8-10份、碳纳米管纤维2-4份、填料25-30份、消泡剂18-20份、分散剂25-30份、成膜助剂15-20份、去离子水150-200份；所述壳聚糖微胶囊的制备方法如下：(1)将超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇溶液中，在50℃下进行超声分散30min，得到超支化聚磷酸酯溶液；(2)将壳聚糖溶于pH值为3.5醋酸溶液中，并用氢氧化钠调节pH值为7，得到壳聚糖溶液；(3)用注射器将超支化聚磷酸酯溶液均速滴入壳聚糖溶液中，静置12h进行固化，再用乙醇进行洗涤，40℃真空干燥，得到壳聚糖微胶囊；所述改性镁铝水滑石的制备方法如下：将镁铝水滑石加入乙醇中，在80℃下进行超声分散60min，得到镁铝水滑石溶液；将氨基化石墨烯加入乙醇中，在30℃下进行超声分散20min，得到氨基化石墨烯溶液；将氨基化石墨烯溶液逐滴加入到镁铝水滑石溶液中，控制pH为4-5，转速为50转/分，反应5h后，过滤并在40℃下用真空烘箱烘8h，得到改性镁铝水滑石。作为本专利技术的一种优选的方案，所述防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂68份、超支化聚丙烯酸酯27份、氨基树脂45份、环氧乳液20份、羟乙基纤维素22份、壳聚糖微胶囊28份、纳米羟基磷灰石25份、纳米二氧化钛18份、纳米二氧化硅17份、三聚氰胺11份、改性镁铝水滑石15份、石墨烯9份、碳纳米管纤维3份、填料28份、消泡剂19份、分散剂27份、成膜助剂18份、去离子水200份；所述壳聚糖微胶囊的制备方法如下：(1)将超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇溶液中，在50℃下进行超声分散30min，得到超支化聚磷酸酯溶液；(2)将壳聚糖溶于pH值为3.5醋酸溶液中，并用氢氧化钠调节pH值为7，得到壳聚糖溶液；(3)用注射器将超支化聚磷酸酯溶液均速滴入壳聚糖溶液中，静置12h进行固化，再用乙醇进行洗涤，40℃真空干燥，得到壳聚糖微胶囊；所述改性镁铝水滑石的制备方法如下：将镁铝水滑石加入乙醇中，在80℃下进行超声分散60min，得到镁铝水滑石溶液；将氨基化石墨烯加入乙醇中，在30℃下进行超声分散20min，得到氨基化石墨烯溶液；将氨基化石墨烯溶液逐滴加入到镁铝水滑石溶液中，控制pH为4-5，转速为50转/分，反应5h后，过滤并在40℃下用真空烘箱烘8h，得到改性镁铝水滑石。作为本专利技术的一种优选的方案，所述纳米二氧化硅为介孔纳米二氧化硅。作为本专利技术的一种优选的方案，所述石墨烯选自：氧化石墨烯、氨化石墨烯、磺化石墨烯中的任意一种或几种的混合。作为本专利技术的一种优选的方案，所述填料选自：蒙脱土、碳酸钙中的任意一种或几种的混合。作为本专利技术的一种优选的方案，所述分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚。作为本专利技术的一种优选的方案，所述消泡剂为有机硅消泡剂。作为本专利技术的一种优选的方案，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。本专利技术的第二个方面提供了防腐蚀、防火型钢结构专用涂料的制备方法，至少包括以下步骤：按重量份加入聚氨酯树脂、超支化聚丙烯酸酯、羟乙基纤维素、碳纳米管纤维混合加入到分散机中，加热至110～130℃，搅拌分散30min，然后再加入纳米羟基磷灰石、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、三聚氰胺、改性镁铝水滑石、石墨烯，将温度调整至100～120℃，搅拌分散20min，然后将温度降低至50℃，依次加入氨基树脂、环氧乳液、壳聚糖微胶囊、填料、消泡剂、分散剂、成膜助剂、去离子水混合120～180min，得到防腐蚀、防火型钢结构专用涂料。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。本专利技术中加入壳聚糖微胶囊在前期起到固化剂的作用效果，壳聚糖上含有大量的活性基团，可以与其他基材产生相互作用，进而起到固化作用；一旦火灾发生，壳聚糖微胶囊会释放出大量的阻燃组分，且与聚氨酯树脂、超支化聚丙烯酸酯、改性镁铝水滑石、石墨烯相互作用，迅速成膜，进而起到防火防腐蚀的作用效果。同时，本具有较大的粘结强度，可以将传统的涂料合二为一，进而起到本专利技术的有益效果。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，其特征在于，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50‑75份、超支化聚丙烯酸酯15‑33份、氨基树脂40‑50份、环氧乳液15‑24份、羟乙基纤维素15‑28份、壳聚糖微胶囊20‑33份、纳米羟基磷灰石18‑30份、纳米二氧化钛8‑25份、纳米二氧化硅5‑20份、三聚氰胺5‑13份、改性镁铝水滑石5‑20份、石墨烯3‑14份、碳纳米管纤维1‑5份、填料20‑30份、消泡剂13‑28份、分散剂20‑34份、成膜助剂11‑23份、去离子水100‑200份；所述壳聚糖微胶囊的制备方法如下：(1)将超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇溶液中，在50℃下进行超声分散30min，得到超支化聚磷酸酯溶液；(2)将壳聚糖溶于pH值为3.5醋酸溶液中，并用氢氧化钠调节pH值为7，得到壳聚糖溶液；(3)用注射器将超支化聚磷酸酯溶液均速滴入壳聚糖溶液中，静置12h进行固化，再用乙醇进行洗涤，40℃真空干燥，得到壳聚糖微胶囊；所述改性镁铝水滑石的制备方法如下：将镁铝水滑石加入乙醇中，在80℃下进行超声分散60min，得到镁铝水滑石溶液；将氨基化石墨烯加入乙醇中，在30℃下进行超声分散20min，得到氨基化石墨烯溶液；将氨基化石墨烯溶液逐滴加入到镁铝水滑石溶液中，控制pH为4‑5，转速为50转/分，反应5h后，过滤并在40℃下用真空烘箱烘8h，得到改性镁铝水滑石。...

【技术特征摘要】
1.一种防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，其特征在于，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50-75份、超支化聚丙烯酸酯15-33份、氨基树脂40-50份、环氧乳液15-24份、羟乙基纤维素15-28份、壳聚糖微胶囊20-33份、纳米羟基磷灰石18-30份、纳米二氧化钛8-25份、纳米二氧化硅5-20份、三聚氰胺5-13份、改性镁铝水滑石5-20份、石墨烯3-14份、碳纳米管纤维1-5份、填料20-30份、消泡剂13-28份、分散剂20-34份、成膜助剂11-23份、去离子水100-200份；所述壳聚糖微胶囊的制备方法如下：(1)将超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇溶液中，在50℃下进行超声分散30min，得到超支化聚磷酸酯溶液；(2)将壳聚糖溶于pH值为3.5醋酸溶液中，并用氢氧化钠调节pH值为7，得到壳聚糖溶液；(3)用注射器将超支化聚磷酸酯溶液均速滴入壳聚糖溶液中，静置12h进行固化，再用乙醇进行洗涤，40℃真空干燥，得到壳聚糖微胶囊；所述改性镁铝水滑石的制备方法如下：将镁铝水滑石加入乙醇中，在80℃下进行超声分散60min，得到镁铝水滑石溶液；将氨基化石墨烯加入乙醇中，在30℃下进行超声分散20min，得到氨基化石墨烯溶液；将氨基化石墨烯溶液逐滴加入到镁铝水滑石溶液中，控制pH为4-5，转速为50转/分，反应5h后，过滤并在40℃下用真空烘箱烘8h，得到改性镁铝水滑石。2.如权利要求1所述的防腐蚀、防火型钢结构专用涂料，以重量份计，其特征在于，至少包括以下组分：聚氨酯树脂65-70份、超支化聚丙烯酸酯25-30份、氨基树脂40-50份、环氧乳液18-22份、羟乙基纤维素20-25份、壳聚糖微胶囊25-30份、纳米羟基磷灰石20-30份、纳米二氧化钛17-20份、纳米二氧化硅15-18份、三聚氰胺8-12份、改性镁铝水滑石14-18份、石墨烯8-10份、碳纳米管纤维2-4份、填料25-30份、消泡剂18-20份、分散剂25-30份、成膜助剂15-20份、去离子水150-200份；所述壳聚糖微胶囊的制备方法如下：(1)将超支化聚磷酸酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇溶液中，在50℃下进行超声分散30min，得到超支化聚磷酸酯溶液；(2)将壳聚糖溶于pH值为3.5醋酸溶液中，并用氢氧化钠调节pH值为7，得到壳聚糖溶液；(3)用注射器将超支化聚磷酸酯溶液均速滴入壳聚糖溶液中，静置12h进行固化，再用乙醇进行洗涤，40℃真空干燥，得到壳聚糖微胶囊；所述改性镁铝水滑石的制备方法如下：将镁铝水滑石加入乙醇中，在80℃下进行超声分散60min，得到镁铝水滑石溶液；将氨基化石墨烯加入乙醇中，在30℃下进行超声分散20min，得到氨基化石墨烯溶液；将氨基化石墨烯溶液逐滴加入到镁铝水滑石溶液中，控制pH为4-5，转速为50转/分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李滋方，
申请(专利权)人：李滋方，
类型：发明
国别省市：河南,41