一种单组分石膏-碱矿渣防火涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单组分石膏

【技术实现步骤摘要】
一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑防火材料
，具体涉及一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着隧道和钢结构建筑建设的蓬勃发展，隧道和钢结构火灾问题也日渐凸显出来，易造成巨大的社会及经济影响，而喷涂隧道和钢结构防火涂料成为了主要的一种被动防火方式。而传统的采用普通硅酸水泥制备的方式存在耗能大、易产生大量温室气体的缺点，因此绿色环保的防火涂料是今后应用的趋势。
[0003]固体废弃物以及工业副产物对环境造成严重污染，易造成土地资源的浪费，所以变废为宝成为社会关注的焦点。脱硫石膏和矿渣都是工业副产物，其来源广泛，产量丰富但利用率低，因此用固体废弃物制备建筑材料成为一项关键技术问题。
[0004]矿渣是高炉炼铁过程中排出的一种废渣，化学成分主要是SiO2、Al2O3、CaO等氧化物，具有潜在的活性，利用矿渣制备的碱矿渣水泥具有高强、耐高温、高耐久性的优点，是一种具有发展前景的绿色环保新材料。脱硫石膏作为火力发电厂的主要工业副产品，具有轻质、黏结力强、较好的防火性能和保温隔热性能，并且不会出空鼓开裂的特点，近年来我国对建筑石膏的研究与开发也得到迅速发展。建筑石膏及其工业制品，已向轻质高强、多功能、环保等方向发展，正逐渐取代传统的建筑材料。
[0005]专利CN111423197A公开了一种单组分碱激发水泥隧道防火涂料及其使用方法，采用碱激发水泥作为主要胶凝材料，施工方便，有良好的黏结性和耐火性，但是碱矿渣水泥易开裂的特性会导致防火涂料的脱落问题，易出现隧道行车安全问题；专利CN111117310A公开了一种非膨胀型石膏防火涂料及其制备方法，采用石膏粉、聚苯乙烯、氧化铝纤维等材料制备而成，将氧化铝纤维颗粒经过疏水处理使其具有强耐水性，同时该防火涂料还具有耐冲击性，干密度低等优点，但该专利尚未对其黏结性能进行评价；专利CN107619250A公开了一种隔热环保型防火涂料，采用水泥、半水石膏以及其他助剂制备而成，具有耐火隔热抑烟的显著功效，但作为一种非膨胀型防火涂料，该专利并未对黏结性能及其他理化性能进行评价说明。且该专利中仍使用了硅酸盐水泥，并未体现出环保性；专利CN106867345A公开了一种石膏矿渣水泥基厚型钢结构防火、防腐、保温一体化涂层的制备方法，该专利先用丙烯酸、苯丙乳液等材料对钢结构进行界面处理，再涂覆厚型钢结构防火涂料。虽然可以广泛用于各种钢结构的防火、防腐、保温节能，但是存在施工工艺复杂，实际施工中成本较大的缺点。本专利技术采用石膏和碱矿渣复合制备的单组分防火涂料，对固废的利用更多。相比于以上几个专利，本专利综合考虑了施工性、耐水性、黏结性、耐火性等性能，具有施工性能好、耐水性及黏结强度好的优点。
[0006]目前，石膏基建筑材料类型和规格众多，产品微观结构呈现密实度低、孔洞较大，在潮湿的环境下易出现耐水性差、软化系数低的缺陷。因此，本专利技术在半水石膏中掺入矿渣一方面可减少涂料内部的孔隙数量，防止液态水的迁移；另一方面矿渣和半水石膏生成的
不溶于水的凝聚结构网络（C
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A
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S
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H凝胶和钙矾石等），改善了耐水性能，同时也提高了力学强度；此外，半水石膏也可改善矿渣收缩开裂的缺点。
[0007]因此，提供一种成本低、品质高且能使矿渣和工业副产石膏结合的单组分石膏
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碱矿渣防火涂料是本领域技术人员亟需解决的问题。
[0008]通过检索，尚未发现与本专利技术专利申请相关的专利公开文献。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料及其制备方法，同时具有较好的黏结性、耐火性、耐水性、轻质、阻燃、隔音吸声等特点，经济环保性、施工性好，生产成本低，工艺简单，适合大规模推广应用，具有显著的经济效益。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料由黏结材料、隔热耐火材料、阻燃材料和其他助剂组成。
[0011]所述黏结材料为半水石膏、碱矿渣水泥和可再分散乳胶粉的混合物；所述隔热耐火材料为膨胀蛭石、玻化微珠和膨胀珍珠岩的混合物；所述阻燃材料为氢氧化铝；所述其他助剂为缓凝剂、有机硅憎水粉末、纤维素醚、触变剂；所述的单组分石膏
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碱矿渣防火涂料干料各组分按质量百分数计为：半水石膏50.87%～56.57%、碱矿渣水泥11.3%～17%、可再分散乳胶粉0.8%～1.2%、膨胀蛭石6%～8%、玻化微珠5%～7%、膨胀珍珠岩8.1%～9.7%、氢氧化铝7%～9%、有机硅憎水粉末0.4%～0.6%、缓凝剂0.11%～0.15%、触变剂0.08%～0.12%、纤维素醚0.3%～0.5%，各组分质量百分数之和为100%。
[0012]碱矿渣水泥由矿渣、碳酸钠和氢氧化钙组成。其中矿渣用量占所有干料总和的9.6wt%～14.48wt%、碳酸钠用量占所有干料总和的0.98wt%～1.48wt%、氢氧化钙用量占所有干料总和的 0.3wt%～0.7wt%；所述的矿渣为S95级粒化高炉矿渣，化学成分主要是SiO2、Al2O3和CaO。
[0013]所述的半水石膏为工业副产脱硫石膏，成分为CaSO4·
0.5H2O；所述的可再分散乳胶粉粒径为100～130目；所述的膨胀蛭石为一种具有层状结构的水铝硅酸盐矿物，在高温下体积膨胀；所述的玻化微珠是一种无机玻璃质矿物材料；所述的膨胀珍珠岩是一种粒径大小为2～4mm的白色蜂窝状颗粒；所述的氢氧化铝、碳酸钠、氢氧化钙均为分析纯试剂。
[0014]所述的其他助剂的作用在于：缓凝剂为石膏专用缓凝剂，起到延长石膏凝结时间的作用；有机硅憎水粉末起防水耐水的作用；纤维素醚起保水、增加稠度的作用；触变剂起到提高施工性能的作用。
[0015]一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料的制备方法，具体步骤如下：（1）将单组分石膏
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碱矿渣防火涂料干料按各组分质量百分比称取，在干燥条件下搅拌2～3 min使其混合均匀；（2）将防火涂料干料与水溶液按质量比为1：0.6～0.7的比例混合，充分搅拌均匀后得到稠厚状、施工性能良好的单组分石膏
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碱矿渣防火涂料。
[0016]本专利技术配方中各组分的选择依据和作用如下：
半水石膏作为一种建筑胶凝材料，具有轻质、保温隔热的优点，在高温下脱水产生水蒸气起到防火作用；碱矿渣水泥作为一种主要的黏结材料，具有高强耐高温的优点，对防火涂料的黏结强度及耐火性能都有极大的作用；采用碳酸钠和氢氧化钙作为激发剂对矿渣进行激发生成更多的C
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A
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S
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H凝胶；可再分散乳胶粉作为辅助黏结材料，对防火涂料的黏结强度、耐水性、耐高温性都有提高作用；膨胀蛭石在高温下体积膨胀，是一种较好的轻质保温材料；玻化微珠具有绝热防火、吸音的功效；膨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料，其特征在于：所述的单组分石膏
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碱矿渣防火涂料由黏结材料、隔热耐火材料、阻燃材料及其他助剂组成；所述黏结材料为半水石膏、碱矿渣水泥和可再分散乳胶粉的混合物；所述隔热耐火材料为膨胀蛭石、玻化微珠和膨胀珍珠岩的混合物；所述阻燃材料为氢氧化铝；所述其他助剂为缓凝剂、有机硅憎水粉末、纤维素醚、触变剂。2.根据权利要求1所述的一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料，其特征在于：所述的单组分石膏
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碱矿渣防火涂料干料各组分按质量百分数计为：半水石膏50.87%～56.57%、碱矿渣水泥11.3%～17%、可再分散乳胶粉0.8%～1.2%、膨胀蛭石6%～8%、玻化微珠5%～7%、膨胀珍珠岩8.1%～9.7%、氢氧化铝7%～9%、有机硅憎水粉末0.4%～0.6%、缓凝剂0.11%～0.15%、触变剂0.08%～0.12%、纤维素醚0.3%～0.5%，各组分质量百分数之和为100%。3.根据权利要求2所述的一种单组分石膏
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碱矿渣防火涂料，其特征在于：所述的碱矿渣水泥由矿渣、碳酸钠和氢氧化钙组成，其中矿渣用量占所有干料总和的9.6wt%～14.48wt%、碳酸钠用量占所有干料总和的0.98wt%～1.48wt%、氢氧化钙用量占所...

【专利技术属性】
技术研发人员：季韬，赵晓雯，梁咏宁，黄周锋，
申请(专利权)人：华辉建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：