一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料及其制备方法和应用，所述室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料按重量份计包括如下组分：白色颜料5～

【技术实现步骤摘要】
一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及
，尤其涉及一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]钢结构建筑是现代工业化建筑的重要组成部分，具有强度高
、
稳定性好
、
施工速度快等特点，因此在大型厂房
、
商场
、
体育馆
、
桥梁等建筑中广泛应用
。
然而，钢结构的材质使其在火灾发生时面临着极大的危险，因为钢在高温下很容易失去承重能力，造成建筑倒塌的风险
。
因此，为了防止钢结构在火灾中失去承重能力，各国一直在研究开发防火涂料，这种涂料可以在火灾发生时保护钢结构免受破坏
。
防火涂料是一种含有特殊材料的涂料，能够将钢结构包裹在一层难燃材料之中，使其在火灾发生时不易受到高温侵袭，从而保护建筑物的安全
。
[0003]气凝胶
(aerogel)
是一种具有纳米多孔网格结构的新型材料
、
并在孔隙中充满气态分散介质
、
超低密度的固体材料，有时也称为“固体烟雾”或“冻烟”。
它的空隙率可以达到
99.9
％以上，其特殊的物理结构使其具有许多惊人的属性，如极低的热导率
、
非常低的密度
、
高比表面积和优异的声学和光学性质
。
气凝胶广泛应用于隔热
、
吸油<br/>、
电子
、
建筑材料
、
热稳定剂等领域
。
气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等，一般常见的气凝胶为硅气凝胶
。
现阶段二氧化硅气凝胶的生产技术最为成熟，产业化程度最高，既具有实用价值的纳米孔超级绝热材料，同时还兼有良好的隔热和力学性能，主要应用于航空航天
、
军事
、
电子
、
建筑
、
家电和工业管道等领域的保温隔热
。
与
SiO2气凝胶材料相比，
ZrO2气凝胶的高温热导率更低，更适宜于高温段的隔热应用，在作为高温隔热保温材料方面具有极大的应用潜力
。ZrO2气凝胶材料的孔径小于空气分子的平均自由程，在气凝胶中没有空气对流，孔隙率极高，固体所占的体积比很低，使气凝胶的热导率很低
。
但其制备工艺较复杂
。
[0004]室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料涂覆在钢结构表面上，涂层本身具有良好的耐腐蚀性
、
安全环保
、
无污染
、
施工方便，是一种理想的钢结构防火装饰材料
。
在遇火时，会发生化学反应，涂层迅速膨胀形成一层致密的碳层，厚度达到原来的
30
‑
100
倍，隔热阻燃效果显著，从而有效的阻止高温火焰对建筑物的燃烧，起到很好的保护作用，为人员逃生和消灭火情赢得宝贵的时间
。
[0005]CN113150671A
公开了一种非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料，包括以下重量份的组分：去离子水
10
～
40
份，消泡剂
0.1
～
0.5
份，分散剂
0.5
～2份，
pH
值调节剂
0.1
～
0.5
份，金红石型钛白粉5～
15
份，季戊四醇5～
15
份，三聚氰胺5～
15
份，聚磷酸铵
20
～
30
份，气凝胶浆料
0.5
～5份，非离子型水性聚氨酯乳液
15
～
40
份，醋叔乳液1～
10
份，三乙醇胺乙酸盐的水溶液
0.5
～5份，增稠剂
0.3
～1份
。
该专利技术提供了防火涂料，仅仅是具有单一发泡功能的非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料，且制备工艺复杂
。
[0006]因此，针对以上不足，需要提供一种新型的防火涂料进而应用
。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于现有的气凝胶防火涂料的难燃性
、
隔热性
、
高温稳定性，针对现有技术中的缺陷，提供一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料及其制备方法和应用
。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，所述室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料按重量份计包括如下组分：
[0009]白色颜料5～
15
份，成炭剂8～
15
份，增强剂
0.25
～1份，粘结剂
12
～
35
份，增稠剂
0.1
～
0.3
份，杀菌剂
0.3
～
0.5
份，
pH
值调节剂
0.1
～
0.3
份，消泡剂
0.2
～
0.5
份，分散剂
0.3
～1份，气凝胶材料
0.5
～5份，水
15
～
35
份
。
[0010]本专利技术提供的室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，相比于现有的其他防火涂料，不仅具有高发泡功能，还有气凝胶材料隔热效果优异
、
密度极低且不燃，可以很好的分布在碳层中，从而使碳层更加致密，以及出色的隔热性能，有效阻隔火焰热量传递到钢结构表面，大大延缓钢结构材料的形变时间，为火灾救援提供宝贵时间
。
[0011]本专利技术所述白色颜料的重量份为5～
15
份，例如可以是5份
、8
份
、9
份
、12
份或
15
份等
。
本专利技术中，白色颜料为本领域常规使用的白色颜料均可
。
白色颜料主要提供遮盖力，例如可以是锐钛型或金红石型钛白粉
、
锌白
、
铅白
、
氧化锌
、
锌钡白等材料
。
[0012]本专利技术所述成炭剂的重量份为8～
15
份，例如可以是8份
、9
份
、10
份
、11
份
、12
份
、13
份
、14
份或
15
份等
。
[0013]优选地，所述成炭剂为双季戊四醇
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，其特征在于，所述室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料按重量份计包括如下组分：
2.
根据权利要求1所述的室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，其特征在于，所述成炭剂为双季戊四醇
、
淀粉或季戊四醇中的任意一种或至少两种的组合，优选为双季戊四醇；优选地，所述增强剂为膨胀石墨；优选地，所述粘结剂为瓦克的
EZ3006
乳液
、
保立佳
BLJ
‑
3359
乳液
、
科莱恩
DM230
乳液或北京有机化工
BJ
‑
707
纯丙乳液中的任意一种，优选为科莱恩
DM230
乳液
。3.
根据权利要求1或2中所述的室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，其特征在于，所述增稠剂为羟乙基纤维素；优选地，所述杀菌剂为氯甲基异噻唑啉酮
、
甲基异噻唑啉酮
、
辛基异噻唑啉酮或苯并异噻唑酮中的任意一种或至少两种的组合
。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，其特征在于，所述
pH
值调节剂为2‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇
、
氢氧化钠或氨水中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述消泡剂为
SN
‑
NXZ
；优选地，所述分散剂为
P90、GA40、OROTAN 1124
中的任意一种或至少两种的组合，优选为
P90。5.
根据权利要求1‑4中任一项所述的室内膨胀型钢结构气凝胶防火涂料，其特征在于，所述气凝胶材料为
ZrO2气凝胶
。6.
根据权利要求1‑5中任一项所述的室内膨胀型钢结构气凝胶防火...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金枝，陈济通，钟巍，
申请(专利权)人：上海中南建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：