具有防火、防腐双功能的钢结构涂料及其制备方法技术

本申请公开了具有防火、防腐双功能的钢结构涂料及其制备方法，第一方面，本申请涉及防火、防腐双功能的钢结构涂料，包括以下按重量份数计的组分：乙二胺四乙酸二钠15

【技术实现步骤摘要】
具有防火、防腐双功能的钢结构涂料及其制备方法


[0001]本申请涉及防火、防腐涂料
，尤其是涉及具有防火、防腐双功能的钢结构涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢结构具有高强度、质量轻、延展性良好、抗震、装配度高、制造安装效率高、施工时间短，可循环利用、成本低等优点，使其在建筑业中得到广泛应用，但钢结构在水、蒸汽、化学侵蚀性气体、酸碱盐溶液的作用下，易发生电化学腐蚀，影响其质量、使用的寿命和性能的可靠性，因此需要对钢结构进行防腐处理。
[0003]目前最常用的钢结构防腐处理就是在钢结构上先刷涂一层防腐底漆，然后在刷涂一层膨胀型防火涂料，这不仅使施工更麻烦，还需考虑底漆与防火涂料的相容性和层间附着力，因此提出具有防火、防腐双功能的钢结构涂料及其制备方法的解决这个问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，开发具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，本申请提供具有防火、防腐双功能的钢结构涂料及其制备方法。
[0005]一方面，本申请提供的具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，包括以下按重量份数计的组分：乙二胺四乙酸二钠15
‑
23份、磷酸二铵8
‑
15份、二氧化硅10
‑
15份、硅酸钙8
‑
12份、季戊四醇磷酸酯2
‑
6份、成膜剂3
‑
5份、偶联剂2
‑
5份以及涂料助剂3
‑
9份。
[0006]在上述技术方案中，通过各组分的配比，使得乙二胺四乙酸二钠可以提高戊四醇磷酸酯的溶解度和分散效果，从而，使得防腐和防火效果相辅相成，使得防火涂料和防腐涂料具有相容性，达到不需要分层喷涂的效果。
[0007]作为上述技术方案的改进，所述乙二胺四乙酸二钠与季戊四醇磷酸酯的质量比为(1.7
‑
2.1):(0.3
‑
0.45)。
[0008]通过上述技术方案，乙二胺四乙酸二钠会影响季戊四醇磷酸酯的分散度和溶解度，乙二胺四乙酸二钠可能会与季戊四醇磷酸酯发生络合反应，形成络合物，从而提高季戊四醇磷酸酯的分散度和溶解度，但是随着季戊四醇磷酸酯含量的升高，会导致乙二胺四乙酸二钠络合Fe
2+
和Fe
3+
降低，从而降低了乙二胺四乙酸二钠与钢结构之间的粘接性能，由此可知，乙二胺四乙酸二钠和季戊四醇磷酸酯可以相互均匀分散在体系的同时与钢结构表面牢固的结合，使得防腐和防火涂层尽可能的与被保护基材形成一体，从而增加了涂层与基体之间的附着力，延长了涂料的使用寿命
[0009]作为上述技术方案的改进，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇乙醚、己二醇、丙二醇中的一种或两种。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述涂料助剂包括有稳定剂、流变助剂、润湿剂以及分散剂。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述稳定剂为多叔胺，所述流变助剂为气象二氧化硅，
所述湿润剂为聚氧乙烯脂肪醇醚，所述分散剂为分散石墨烯。
[0012]所述偶联剂为KH550、KH560、KH570中的至少一种。
[0013]第二方面，本申请提供了具有防火、防腐双功能的钢结构涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、将配方量的乙二胺四乙酸二钠配制成水溶液，将水溶液进行除氧处理；
[0015]S2、在低氧环境下，将配方量季戊四醇磷酸酯、磷酸二铵、偶联剂以及成膜剂加入乙二胺四乙酸二钠水溶液中混合搅拌均匀，制成混合溶液A；
[0016]S3、将二氧化硅、硅酸钙以及涂料助剂加入至混合溶液A中，搅拌均匀，混合均匀后即制成防腐防火钢结构涂料。
[0017]通过上述技术方案，可以提高各组分在体系中的分散效果，避免因组分团聚导致该涂料的防腐或防火性能下降的产生。
[0018]作为上述技术方案的改进，所述步骤S1中，所述乙二胺四乙酸二钠水溶液的质量分数为2
‑
5％。
[0019]作为上述技术方案的改进，所述步骤S2中，混合搅拌的时间为30
‑
50min，转速为400
‑
900r/min。
[0020]作为上述技术方案的改进，所述步骤S3中，转速为700
‑
1000r/min，混合搅拌时间为60min
‑
90min。
[0021]综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：
[0022]1、乙二胺四乙酸二钠可以提高戊四醇磷酸酯的在该涂料体系中的溶解度和分散效果，从而，使得防腐和防火效果相辅相成，使得防火涂料和防腐涂料具有相容性，不需要分层喷涂；
[0023]乙二胺四乙酸二钠可以与Fe
2+
和Fe
3+
形成形成六元环络合物的螯合物层，即骨架
‑
金属配合物，将锈层转化成稳定的锈蚀产物，该螯合物层一方面提高了钢结构的耐腐蚀性能，另一方面也提高了钢结构表面的粗糙程度，有利于增加防腐涂料的附着力从而减慢的钢铁的腐蚀；
[0024]戊四醇磷酸酯在高温下还能形成一层玻璃状的磷酸盐保护膜，覆盖在可燃物表面上，这层保护膜可以有效隔离空气和火源接触，阻止可燃物继续燃烧，并减少烟雾和有害气体的释放；
[0025]磷酸二铵在高温下分解为氨气和磷酸，而硅酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化硅，磷酸和氧化钙之间有化学反应生成磷酸钙，并释放出大量的热。此外，磷酸钙还会和二氧化硅结合生成无机胶体，提高防火性能。
具体实施方式
[0026]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0027]本申请设计了具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，包括以下按重量份数计的组分：乙二胺四乙酸二钠15
‑
23份、磷酸二铵8
‑
15份、二氧化硅10
‑
15份、硅酸钙8
‑
12份、季戊四醇磷酸酯2
‑
6份、成膜剂3
‑
5份、偶联剂2
‑
5份以及涂料助剂3
‑
9份
[0028]所述乙二胺四乙酸二钠与季戊四醇磷酸酯的质量比为(1.7
‑
2.1):(0.3
‑
0.45)。
[0029]第二方面，本申请提供了具有防火、防腐双功能的钢结构涂料的制备方法，包括以
下步骤：
[0030]S1、将配方量的乙二胺四乙酸二钠配制成水溶液，将水溶液进行除氧处理；
[0031]S2、在低氧环境下，将配方量季戊四醇磷酸酯、磷酸二铵、偶联剂以及成膜剂加入乙二胺四乙酸二钠水溶液中混合搅拌均匀，制成混合溶液A；
[0032]S3、将二氧化硅、硅酸钙以及涂料助剂加入至混合溶液A中，搅拌均匀，混合均匀后即制成防腐防火钢结构涂料。
[0033]本申请将用于防腐的材料乙二胺四乙酸二钠和用于防火的季戊四醇磷酸酯混合，通过乙二胺四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，其特征在于：包括以下按重量份数计的组分：乙二胺四乙酸二钠15
‑
23份、磷酸二铵8
‑
15份、二氧化硅10
‑
15份、硅酸钙8
‑
12份、季戊四醇磷酸酯2
‑
6份、成膜剂3
‑
5份、偶联剂2
‑
5份以及涂料助剂3
‑
9份。2.根据权利要求1所述的具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，其特征在于：所述乙二胺四乙酸二钠与季戊四醇磷酸酯的质量比为(1.7
‑
2.1):(0.3
‑
0.45)。3.根据权利要求1所述的具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇乙醚、己二醇、丙二醇中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，其特征在于：所述涂料助剂包括有稳定剂、流变助剂、润湿剂以及分散剂。5.根据权利要求4所述的具有防火、防腐双功能的钢结构涂料，其特征在于：所述稳定剂为多叔胺，所述流变助剂为气象二氧化硅，所述湿润剂为聚氧乙烯脂肪醇醚，所述分散剂为分散石墨烯。6.根据权利要求1所述的具有防火、...

【专利技术属性】
技术研发人员：营士超，陈贵斌，陈龙，
申请(专利权)人：铜陵有色建安钢构有限责任公司，
类型：发明
国别省市：