[发明专利]一种单组份隧道防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料制备技术领域，特别涉及一种薄型高粘单组份隧道防火涂料及其制备方法。

背景技术

目前隧道防火措施主要有以下几种形式：(1)安装喷淋灭火系统；该系统主要安装在隧道上部，对车辆下部和车厢或车辆发动机部分的火灾起不到灭火效果，且造价和维护费较高，其推广使用仍存在争议。(2)设置混凝土牺牲层；牺牲层一般厚度比较大，且在火灾过程中，高温造成大量的混凝土剥落、爆裂，会炸伤消防人员，同时造成安全疏散路线的阻塞。目前，该措施采用较少。(3)使用耐火纤维混凝土；其耐火性能有限，所用纤维在燃烧后对人体和环境有一定的危害。(4)粘贴隧道专用防火板；该措施材质轻，强度较低，耐水性较差，产品尺寸难以统一，且施工工程繁琐，工程造价高，故应用范围受到限制。(5)喷涂隧道专用防火涂料；其防火保护原理通过自身耐火不燃，在高温下形成釉质膜封闭基材，隔绝空气、阻隔火焰和热量，从而达到防火阻燃的目的。从性价比方面和施工的方便性方面考虑，隧道防火涂料均是隧道防火保护的最佳选择。

目前国内隧道防火涂料主要分为两大类：双组份隧道防火涂料和单组份隧道防火涂料。双组分隧道防火涂料具有粘结性好、耐火性能优异等性能，自研发以来得到了广泛的应用。但双组分隧道防火涂料存在施工、成本等方面的问题：在条件严酷的施工现场拌和，常会因为液料组分中的水分直接影响防火涂料的用水量，而对防火涂料成品的强度、粘结强度、柔性和耐火性能造成很大的影响。同时由于采用分装式包装，既造成了生产、包装、运输方面成本的增加，也给施工方面增加了一定的工序。因此，双组分隧道防火涂料的使用受到了一定程度的限制。而单组分体系既可以避免双组分体系中存在的缺陷，又能降低成本，便于生产和施工，得到了较快发展。

单组份隧道防火涂料应满足以下要求：(1)隧道防火涂料燃烧时无有毒气体产生，以便于隧道火灾的扑救及隧道的修复，即绿色环保的需求。(2)不仅要考虑涂料的耐火性能，还必须重点兼顾涂料的粘接性及耐水性。(3)隧道工程工期较紧，施工量大，因此，应充分考虑施工的方便性和施工效率，涂料应既可以人工涂抹，又可以机械喷涂。(4)为使涂料能广泛推广应用同时又具有较强的市场竞争优势，必须充分考虑产品的价格。

国内其他公司、科研机构等，对防火涂料也有一定的研究，采用了不同配比。如CN1544556就披露了一种组成及配比为：硅酸盐、磷酸盐粘接剂37.7-43.3，聚合物乳液5-10骨料18.7-34.9，增强纤维3.7-6.2，阻燃剂34.7-50的隧道防火涂料。但目前国内隧道防火涂料普遍存在着涂层比较厚、粘结强度不高、耐火强度不高、耐水性不强等等问题。因此，开发一种薄型高粘隧道防火涂料，对增强隧道安全性、降低施工成本，具有重要的现实意义。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种单组份隧道防火涂料及其制备方法，所述防火涂料主要包含主粘结剂、辅助粘结剂、膨胀剂、阻燃剂、防水剂、减水剂、引气剂。该防火涂料搅拌成均匀粉状，经施工后，涂层具有厚度薄、粘结强度高的特点。

本发明制备的单组份隧道防火涂料为均匀粉状，其配方为：主粘结剂40-60重量份，辅助粘结剂10-30重量份，膨胀剂20-30重量份，阻燃剂0.3-0.6重量份，防水剂0.05-0.1重量份，减水剂0.1-0.2重量份，引气剂0.1-0.2重量份；使用时，加水量为上述组分总质量的0.7-0.75倍。

所述的主粘结剂为高铝水泥和粒径大小为60-100μm的胶粉，高铝水泥与胶粉的质量比例范围为5∶1-29∶1。

所述的辅助粘结剂为200-300目的海泡石、1-3mm的硅酸铝纤维、200-300目的云母、1-3mm的玻璃纤维中的一种或几种。

所述的膨胀剂为200-300目的膨胀珍珠岩、200-300目的蛭石、200-300目的膨胀石墨中的一种或几种。

所述的阻燃剂为高聚磷酸铵、三聚氰胺、200-400目的Mg(OH)₂、200-300目的玻璃漂珠中的一种或几种。

所述的减水剂为聚羧酸系减水剂和/或三聚氰胺。

所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠。

所述的防水剂为季戊四醇。

采用合适粒径的原料以满足生产和施工的需要，颗粒过小，生产过程中会产生扬尘较大，颗粒过大施工时不易喷涂。

本发明所述的单组份隧道防火涂料，采用如下方法制得：

1、将膨胀剂、阻燃剂、减水剂、引气剂和防水剂用搅拌机高速搅拌，使其混合均匀；

2、再加入辅助粘结剂和主粘结剂，充分搅拌，使其体系分散均匀，即得单组份隧道防火涂料；