【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防火涂料，具体为一种镁质水泥基钢结构防火涂料及其制备方法。
技术介绍
1、相比于其它传统建筑结构，钢结构建筑在保证有更高的强度的同时，自身材料更为轻便，使得安装和运输更加的方便；钢结构基体材料相比于混凝土而言，有更好的塑性和稳定性，不会像混凝土那样突然开裂；钢结构建筑的材质均匀，离散性较好，但钢结构还存在着一定的缺陷，当基钢材遇火，自受热温度达到300℃后，钢基材的强度便开始降低，当温度达到500℃后，由于钢基材自身的软化，钢结构建筑随时有坍塌的风险。因此对于现有钢结构建筑，需要采取一定的防火保障措施，来减少火灾时产生的危害与影响，其中最为经济有效的防火措施为采用防火涂料。
2、钢结构防火涂料按其防火机理可分为膨胀型和非膨胀型防火涂料。对于膨胀型防火涂料，其组成物中，无论是成膜物、酸源、碳源和气源，绝大部分是有机材料，遇火时可能会释放出有害气体及烟雾。而膨胀型防火涂料无论用于室外还是室内，都可能经受紫外线照射、湿度、温度各种复杂自然环境因素的考验，从而引起涂料组分产生降解和老化，因主要组分为有机材料，其耐老化和耐久性并不明确。非膨胀型防火涂料在遇到火源时，不会像膨胀型防火涂料一样发生膨胀，而是通过化学反应生成一层致密的防火隔热层，从而达到防火的目的。这种防火性能在火灾发生时能够有效地保护钢结构建筑，延长其燃烧时间，为人员疏散和灭火争取宝贵的时间。非膨胀型防火涂料一般采用无机材料制成，不含有机挥发物，对环境和人体健康的影响较小。同时，这种涂料在生产过程中能耗较低，符合绿色建筑的理念。
3、虽然
技术实现思路
1、目前针对上述不足，本专利技术提供一种镁质水泥基钢结构防火涂料及其制备方法，该方法利用镁质水泥基体、阻燃剂、功能性填料、无机发泡剂及助剂材料，在不添加聚合物乳胶粘结剂及不生成有害气体条件下，制备出一种轻质、耐火极限较长的镁质水泥基钢结构防火涂料，完全满足《钢结构防火涂料》规范要求，解决了防火性能与环保要求的平衡、耐久性与施工便捷性的平衡、不同基材的适应性和防火涂料的老化问题。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述镁质水泥基钢结构防火涂料的组成是：
4、基体：粘结剂为水镁石粉末、磷酸二氢钾、缓凝剂。水镁石中mgo/磷酸二氢钾(摩尔比)＝4/1-5/1；缓凝剂为硼砂及柠檬酸，两者掺量均为水镁石中mgo质量的5％。
5、功能性填料：云母粉、滑石粉、膨润土、三聚磷酸铝、粉煤灰、偏高岭土、矿渣粉中的一种或多种，掺量是水镁石粉末和磷酸二氢钾总质量的20-30％；聚合物纤维、矿物纤维中的一种或多种，掺量是水镁石粉末和磷酸二氢钾总质量的1-2％。
6、阻燃剂：膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、聚苯乙烯泡沫颗粒、玻化微珠、氢氧化铝粉末、硅酸钙粉末中的至少一种，掺量是基体质量的5-10％。
7、无机发泡剂：碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸钙镁、硫酸铝钾、亚硝酸铵其中的一种或多种，掺量是基体质量的1-3％。
8、助剂：包括羟丙基甲基纤维素和纳米氧化硅。其中，羟丙基甲基纤维素掺量为基体质量的1-2％；纳米氧化硅掺量为基体质量的0.5-1.5％。
9、所述水镁石粉末粒径为30-150μm，mgo含量＞50％，mgco3含量＞5％；磷酸二氢钾、硼砂及柠檬酸均为工业纯。
10、所述功能性填料中，云母粉和滑石粉粒径为50-150μm；膨润土中蒙脱石含量≥85％；粉煤灰为球形超细粉煤灰，粒径为1-10μm，比表面积为700-1000m2/kg；偏高岭土粒径为1-10μm，活性指数大于100；
11、所述聚合物纤维包括聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维，平均直径为5-10μm，长度为1-3mm；矿物纤维包括硅酸铝纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维。
12、所述阻燃剂中，膨胀珍珠岩粒径为1-3mm，导热系数为0.035-0.055w/(m·k)；膨胀蛭石粒径为1-3mm，导热系数为0.05-0.1w/(m·k)；聚苯乙烯泡沫颗粒粒径为1.5-3mm，壁厚为0.5mm,，导热系数为0.033-0.043w/(m·k)；玻化微珠导热系数≤0.070w/(m·k)，吸水率＜50％，熔融温度为1200℃；氢氧化铝粉末和硅酸钙粉末粒径为50-180μm。
13、所述发泡剂发泡量为270-350ml/g。
14、上述镁质水泥基钢结构防火涂料制备方法，其特征在于，该方法的步骤是：
15、(1)首先清除钢结构表面锈迹、浮尘、杂质、油污，保持表面干净。
16、(2)先将磷酸二氢钾、缓凝剂、阻燃剂、功能性填料与水混合搅拌均匀，然后加入水镁石粉末和助剂，最后再加入无机发泡剂，得到镁质水泥基钢结构防火涂料。
17、(3)将步骤(2)制备完成的镁质水泥基钢结构防火涂料在30min内涂覆在钢结构基体表面，底层涂覆厚度为1-3mm，待底层膨胀干燥后每次主层涂覆控制在5mm以内，直到达到设计要求的涂层厚度。
18、(4)将步骤(3)涂覆好的试件涂层面向上水平放置在试验台上干燥养护7d，进行钢结构防火涂料理化试验和耐火极限试验。
19、所述镁质水泥基钢结构防火涂料的涂覆方式，其特征在于，涂覆方式包括但不限于喷涂、刷涂、滚涂和抹涂。
20、和现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
21、1)轻质高耐火性能
22、本专利技术使用镁质水泥、无机发泡剂和阻燃剂组合来提高钢结构防火涂料的隔热性能。水镁石中含有mgco3，mgco3在磷酸盐的环境下会产生稳定的气体，使结构具有较轻的质量，降低涂料的密度，从而减少热量传递，减缓钢结构在火灾中的升温速度。同时，功能填料的加入还可以提高涂料的抗压强度和抗冲击性能，提高涂层的耐久性。本专利技术选用矿物掺合料和纤维作为磷酸镁水泥防火涂料的功能性填料，聚合物纤维可有效防止涂料火灾剥落，而复合材料纤维则有利于提高高温后的残余力学性能。
23、2)基体粘结力强
24、非膨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述镁质水泥基钢结构防火涂料的组成是：
2.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述水镁石粉末粒径为30-150μm，MgO含量＞50％，MgCO3含量＞5％；磷酸二氢钾、硼砂及柠檬酸均为工业纯。
3.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述功能性填料中，云母粉和滑石粉粒径为50-150μm；膨润土中蒙脱石含量≥85％；粉煤灰为球形超细粉煤灰，粒径为1-10μm，比表面积为700-1000m2/kg；偏高岭土粒径为1-10μm，活性指数大于100。
4.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述聚合物纤维包括聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维，平均直径为5-10μm，长度为1-3mm；矿物纤维包括硅酸铝纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维。
5.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述阻燃剂中，膨胀珍珠岩粒径为1-3mm，导热系数为0.035-0.055W/(m·K)；膨胀蛭石粒径为1-
6.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述发泡剂发泡量为270-350ml/g。
7.制备如权利要求1所述所述的一种镁质水泥基钢结构防火涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述镁质水泥基钢结构防火涂料的涂覆方式，其特征在于，涂覆方式为喷涂、刷涂、滚涂或抹涂。
...【技术特征摘要】
1.一种镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述镁质水泥基钢结构防火涂料的组成是：
2.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述水镁石粉末粒径为30-150μm，mgo含量＞50％，mgco3含量＞5％；磷酸二氢钾、硼砂及柠檬酸均为工业纯。
3.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述功能性填料中，云母粉和滑石粉粒径为50-150μm；膨润土中蒙脱石含量≥85％；粉煤灰为球形超细粉煤灰，粒径为1-10μm，比表面积为700-1000m2/kg；偏高岭土粒径为1-10μm，活性指数大于100。
4.根据权利要求1所述的镁质水泥基钢结构防火涂料，其特征在于，所述聚合物纤维包括聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维，平均直径为5-10μm，长度为1-3mm；矿物纤维包括硅酸铝纤维、高硅氧纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维。...
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