[发明专利]具有立体网络结构的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种防火涂料，尤其涉及一种水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。

背景技术

随着社会经济的发展和科技的进步，钢结构建筑越来越多。钢结构具有很多独特的优点，如高强、高韧、抗震、轻质、价廉、体积小、不消耗土木、可工厂预制、建筑工期短等等。因此，钢结构在建筑业中得到了广泛的应用，尤其是在超高层及大跨度建筑等方面更显示出强大的生命力。但是钢结构建筑却存在耐火性能差的弱点，也成为现今急需解决的及备受关注的热点问题。公安部四川消防研究所在上个世纪70年代开展防火涂料研究的基础上，率先于1984年成功研制出LG钢结构防火隔热涂料，这是我国第一代钢结构防火涂料。此后，薄型、超薄型钢结构防火涂料等产品陆续问世，钢结构防火涂料研究蓬勃发展，步入了系列化、标准化阶段。据不完全统计，目前国内防火涂料的科研、生产和施工单位已发展到近200家，进入了一个蓬勃发展的时期，产品类型也由最初的厚型发展到如今的超薄型。

关于超薄膨胀型钢结构防火涂料已有许多报道，吕九琢等(现代涂料与涂装，2001，(4)：10～12；2001，(5)：5～7；北京石油化工学院学报，2002，10(2)：4～9)研制的涂料，涂层厚度2.09mm，耐火时间66min；公安部四川消防科研所研制的SCB超薄膨胀型防火涂料，涂层厚度2.67mm，耐火极限大147min；王华进等(涂料工业，2001，31(2)：16～18)报道研制成超薄型钢结构防火涂料，当涂料厚度≤3mm时，其耐火极限为95min；广州白云山雷威化工厂开发出的GWB室外刚结构防火涂料；扬州金陵特种涂料厂推出的BSC-A钢结构防火涂料等。上述报道的钢结构防火涂料均是以甲苯、溶剂汽油等有机溶剂为分散介质，丙烯酸树脂、氯化橡胶、氨基树脂等为粘结剂。由于为溶剂型涂料且无添加碳层增强剂，导致防火涂料环保性差，膨胀碳层致密性差易脱落，使防火功能降低。

目前，超薄型钢结构防火涂料普遍存在以下问题：(1)产品不具有环保性，市场上的防火涂料为溶剂型涂料，含有的大量挥发性有机物会对大气造成严重污染。(2)燃烧膨胀后的碳层蓬松，在火灾的情况下易脱落，失去防火功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对环境友好、膨胀碳层致密性高、不易脱落、高防火性能的具有立体网络结构的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法。

所述水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的组份及按质量比如下：乳液25～30、钛白粉5～8、成碳催化剂14～16、发泡剂9～11、成碳剂7～9、碳层增强剂1～3、水19～21、消泡剂0.1～0.5、防腐剂0.1～0.5、增稠剂0.3～0.6、分散剂0.3～0.7、成膜助剂8～10、丙二醇2～3。

所述乳液可选自硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液等中的至少一种。

所述成碳催化剂可选自聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、六甲基磷酰三胺、六偏磷酸钠等中的至少一种。

所述发泡剂可选自三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺磷酸酯等中的至少一种。

所述成碳剂可选自季戊四醇、双季戊四醇等中的至少一种。

所述碳层增强剂可选自粒径为10～180μm的空心微珠等；所述空心微珠的密度的可为0.03g/cm³。

所述成膜助剂可选自醇酯-12(2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯)等。

所述消泡剂可选自Foamaster111、Foamaster306(德国科宁公司)等。

所述分散剂可选自SN-Dispersant-5040(天津宝兴公司)等。

所述增稠剂可选自HX-5430(华夏助剂公司)、PUR 2025(上海长风化工)等中的至少一种。

所述防腐剂可选自1，2-苯并异噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、四氯间甲苯二甲腈等中的一种。

所述水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法包括以下步骤：

1)阻燃隔热保温涂料的浆料的制备：按组份配比将水、丙二醇、分散剂和消泡剂加入反应釜中，再加入钛白粉、成碳催化剂、成碳剂和发泡剂，然后加入碳层增强剂，即得阻燃隔热保温涂料的浆料；

在步骤1)中，所述再加入钛白粉、成碳催化剂、成碳剂和发泡剂后可进行分散，分散时间可为0.5～1.5h。

2)涂料的调制：将乳液、消泡剂和成膜助剂加入反应釜中，再用氨水调节pH值到8～9，最后用增稠剂调节涂料粘度，即得水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。

在步骤2)中，所述涂料粘度可为95～105Ku。