一种水性膨胀钢结构防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及防火涂料技术领域，提出了一种水性膨胀钢结构防火涂料，按照重量份包括以下组分：滑石粉150

【技术实现步骤摘要】
一种水性膨胀钢结构防火涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防火涂料
，具体的，涉及一种水性膨胀钢结构防火涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在我国，钢结构材料无处不在，例如钢结构工业车间、多层和高层建筑、钢结构住宅建筑等。这是因为钢结构材料具有机械性能好、重量轻、承受负荷大、有良好的抗腐蚀性能、制造和安装机械化程度高等优点。钢结构又被称作“不会燃烧的材料”，但其耐热不耐火。虽然钢结构并非可燃材料，但其也并非是耐火构件。钢结构在高温影响下，其强度会迅速下降。不采取任何防火保护措施的钢结构，其耐火极限仅为15min左右，温度达500℃时，钢结构会因髙温发生变形扭曲导致构件软化，温度800
‑
1000℃时，钢结构会很快发生塑性变形，丧失全部强度。
[0003]因此，必须对钢材料进行防火保护，常见的保护措施有以下五种：(1)钢结构表面砌砖或涂覆一层混凝土砂浆；(2)钢结构表面包裹无机纤维布从而隔离温度；(3)空心钢柱中填充水等液体，可减缓钢材升温速度，但该操作会导致钢材腐蚀，因此并不推荐；(4)在钢结构柱、梁、楼板等部位贴敷不燃板材；(5)刚结构表面涂覆防火涂料，给建筑物提供一个耐火隔热保护层。其中，在钢结构表面涂覆防火涂料是最高效、最经济的防火保护措施之一。
[0004]按照防火机理，钢结构防火涂料可以分为：膨胀型钢结构防火涂料和非膨胀型钢结构防火涂料。膨胀型钢结构防火涂料在高温受热下，涂层吸热膨胀形成泡沫隔热层，从而阻止热量的进入而保护钢结构。
[0005]水泥基阻燃材料的施工和养护都必须在0℃以上进行，无法在冬季施工，该特性会明显的造成工期延迟，而且在其他季节施工时，水泥基阻燃材料也存在凝固慢，影响施工效率的问题，另外水泥基易空鼓、开裂。传统的防火涂料也存在着这个问题，譬如方法太繁琐，而且重复的涂刷，会造成涂料之间的粘附力不强，容易脱落的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出一种水性膨胀钢结构防火涂料及其制备方法，解决了现有技术中防火涂料长期使用后出现掉渣脱落、开裂、且防火效果较差的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种水性膨胀钢结构防火涂料，按照重量份包括以下组分：滑石粉150
‑
200份、轻质碳酸钙30
‑
50份、珍珠岩10
‑
20份、纤维80
‑
100份、羟甲基纤维素1
‑
3份、白乳胶100
‑
120份、蛭石20
‑
30份、阻燃材料100
‑
200份、石墨5
‑
8份、水300
‑
400份。
[0009]作为进一步的技术方案，所述滑石粉经过改性处理，包括以下步骤：将滑石焙烧，甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2,3
‑
二甲基
‑4‑
氯吡啶过氧化物，在乙二酸溶液中浸泡搅拌，干燥研磨得滑石粉。
[0010]作为进一步的技术方案，所述滑石焙烧的温度为500
‑
600℃，时间为3
‑
4h。
[0011]作为进一步的技术方案，所述甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2,3
‑
二甲基
‑4‑
氯吡啶过氧化物与滑石的质量比为3:1:100。
[0012]作为进一步的技术方案，所述乙二酸溶液的浓度为3％，乙二酸溶液的添加量以完全浸泡物料并能搅拌均匀的最小量。
[0013]作为进一步的技术方案，所述白乳胶由以下重量份组分制备而成：聚乙烯醇180
‑
250份、聚醋酸乙烯酯600
‑
680份、醋酸乙烯酯400
‑
450份、邻苯二甲酸二丁酯40
‑
50份、过硫酸铵3
‑
6份、2
‑
乙酰基
‑1‑
萘酚4
‑
8份、碳酸氢钠10
‑
20份、十二烷基苯磺酸钠8
‑
15份、苯氧乙醇1
‑
6份、硬脂酰苯甲酰甲烷1
‑
5份、水300
‑
500份。
[0014]作为进一步的技术方案，所述白乳胶由以下方法制备而成：
[0015]1)向聚乙烯醇中加入三分之一的十二烷基苯磺酸钠和水，加热搅拌；
[0016]2)加入醋酸乙烯酯、二分之一的过硫酸铵，升温后保温；
[0017]3)加入2
‑
乙酰基
‑1‑
萘酚、聚醋酸乙烯酯、剩余过硫酸铵和三分之一的十二烷基苯磺酸钠控制温度；
[0018]4)加入剩余的组分降温即得。
[0019]作为进一步的技术方案，所述步骤1)中加热至60
‑
65℃保温1h，所述步骤2)中加热至90
‑
95℃，保温15
‑
20min，所述步骤3)中控制温度在85
‑
88℃并保温30
‑
40min，所述步骤4)具体为加入剩余的组分后降温至50
‑
60℃，保温10
‑
15min后降温至室温即可。
[0020]作为进一步的技术方案，所述纤维包括硅酸铝纤维、碳纤维，两者比例为7：1，长度均为1
‑
8mm。
[0021]作为进一步的技术方案，所述阻燃材料由重量份为10
‑
15份的脱水剂、2
‑
3.5份的成炭剂、1
‑
2.5份的发泡剂组成。
[0022]作为进一步的技术方案，所述阻燃材料由重量份为13份的脱水剂、3份的成炭剂、1.9份的发泡剂组成。
[0023]作为进一步的技术方案，所述脱水剂选自聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺中的一种或多种。
[0024]作为进一步的技术方案，所述成炭剂选自季戊四醇、二季戊四醇、山梨醇中的一种或多种。
[0025]作为进一步的技术方案，所述发泡剂为质量比为1:1
‑
3:0.05
‑
0.1的1,3
‑
苯二磺酰肼、4,4
’‑
氧化双苯磺酰肼和NaHCO3的混合物。
[0026]作为进一步的技术方案，所述阻燃剂由13份磷酸三聚氰胺、1份山梨醇、2份季戊四醇、0.6份1,3
‑
苯二磺酰肼、1.2份4,4
’‑
氧化双苯磺酰肼和0.1份NaHCO3组成。
[0027]作为进一步的技术方案，所述阻燃材料的制备方法包括以下步骤：1,3
‑
苯二磺酰肼、4,4
’‑
氧化双苯磺酰肼和NaHCO3充分混合后再加入脱水剂和成炭剂。
[0028]本专利技术还提出一种水性膨胀钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0029]S1、按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性膨胀钢结构防火涂料，其特征在于，按照重量份包括以下组分：滑石粉150
‑
200份、轻质碳酸钙30
‑
50份、珍珠岩10
‑
20份、纤维80
‑
100份、羟甲基纤维素1
‑
3份、白乳胶100
‑
120份、蛭石20
‑
30份、阻燃材料100
‑
200份、石墨5
‑
8份、水300
‑
400份。2.根据权利要求1所述的水性膨胀钢结构防火涂料，其特征在于，所述滑石粉经过改性处理，包括以下步骤：将滑石焙烧后冷却，加入甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2,3
‑
二甲基
‑4‑
氯吡啶过氧化物，在乙二酸溶液中浸泡搅拌，干燥研磨得滑石粉；所述滑石焙烧的温度为500
‑
600℃，时间为3
‑
4h。3.根据权利要求2所述的水性膨胀钢结构防火涂料，其特征在于，所述甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2,3
‑
二甲基
‑4‑
氯吡啶过氧化物与滑石的质量比为3:1:100；所述乙二酸溶液的浓度为3％，乙二酸溶液的添加量以完全浸泡物料并能搅拌均匀的最小量。4.根据权利要求1所述的水性膨胀钢结构防火涂料，其特征在于，所述白乳胶由以下重量份组分制备而成：聚乙烯醇180
‑
250份、聚醋酸乙烯酯600
‑
680份、醋酸乙烯酯400
‑
450份、邻苯二甲酸二丁酯40
‑
50份、过硫酸铵3
‑
6份、2
‑
乙酰基
‑1‑
萘酚4
‑
8份、碳酸氢钠10
‑
20份、十二烷基苯磺酸钠8
‑
15份、苯氧乙醇1
‑
6份、硬脂酰苯甲酰甲烷1
‑
5份、水300
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊卿，
申请(专利权)人：睿安天地博野防火材料制造有限公司，
类型：发明
国别省市：