[发明专利]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料

说明书

技术领域

本发明涉及到钢结构防火涂料技术领域，具体的涉及耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料。

背景技术

钢材具有强度高、自重轻、负荷能力大、抗震性好、易施工、无污染、可循环利用等优点，因此现代化高层及大型建筑的框架多采用钢结构。然而钢材的导热系数[52W/(m·K)]大，远远超过了自身的临界温度(540℃)，其屈服点、抗拉及弹性模量随着温度的升高而急剧降低，一旦遇到火灾，很容易引起建筑物垮塌，出现安全事故。因此，对于高层建筑的钢结构都必须进行预防火处理。目前，我国多采用钢结构防火涂料对其进行涂装保护。

烃类火灾与一般的建筑火灾有很大区别，具有火焰传播和升温速度极快的特点，火场温度可迅速升至1000℃以上。而市场上所售的防火涂料通常不能达到防烃类火灾的要求。

厚涂型钢结构防火涂料具有密度小、导热率低、粘结力强、不腐蚀钢材等特点，符合高层钢结构建筑物的防火要求。但其一般是非膨胀型涂料，单纯由无机黏结剂构成的厚质防火涂料，存在着涂层不耐水、不防潮、易开裂、易脱粉等缺点，且在发生烃类火灾时，这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁，不能起到防烃类火灾的作用。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有黏结强度和抗压强度高、附着力好、耐水性好、安全无毒、抗冷热循环、导热系数低、防火防腐性能优良、耐烃类火灾的室外厚涂型钢结构防火涂料。

本发明为实现发明目的采用的技术方案是：耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料，原料配比按重量百分比计为：

本发明的原理是，本发明用可再分散乳胶粉对无机黏结剂进行改性，形成有机-无机复合黏结剂体系。

作为主体黏结剂的硅酸盐(42.5R)，由于密度较大，用量大时会增加防火涂料的干密度、减小其热阻、降低涂层的防火性能；用量小时又会降低涂料的黏结强度、抗压强度及耐水性等指标。选用富含SiO₂胶凝剂的粉煤灰替代部分水泥，可在一定程度上降低无机黏结剂的密度，并且增加涂层的孔隙率，提高热阻，增强防火性能。灰钙粉能够激发粉煤灰颗粒表面的活性，提高无机黏结剂的早期强度。上述三种材料组成无机黏结剂。

玻化微珠，内部呈多孔空心结构，表面呈连续玻质化闭合结构，干密度为80-120kg/m3，导热系数为0.42W/(m·K)，具有抗压强度高、吸水率低、防腐性好、隔热性能优良等特性；膨胀蛭石，一种复杂的铁、镁硅酸盐层状碎片，其中充满着无数细小的孔隙，干密度为80-120kg/m3，导热系数为0.047-0.07W/(m·K)，是一种优良的绝热材料；海泡石粉是一种水化的凝胶态硅酸镁呈针状微孔和孔槽结构，导热系数为0.07W/(m·K)，具有高表面积和强吸附能力，在厚涂型防火涂料中作为增稠剂、触变剂使用，添加量受到一定限制；水镁石纤维是一种含水硅酸镁纤维，纤维长度为5-12mm，中空管束状结构，导热系数为0.145W/(m·K)具有抗拉强度高(892-1283MPa)、易水解分散、抗裂性好、阻燃消烟性优良等特点。

发泡材料可以在涂料受热时膨胀，填满涂层填料间的细小空间，减缓热量的传递速率。常用的有机膨胀发泡材料是由聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇构成的P-N-C高温发泡阻燃体系，其用量应控制在涂料总量的5％以下。通过正交试验证明，当(聚磷酸铵)∶(三聚氰胺)∶(季戊四醇)＝2∶3∶2时，其膨胀发泡性最好。

可膨胀石墨具有润滑性、导电性、柔韧性、化学稳定性等特性。当其受到200℃以上高温时，吸留在层间点阵中的化合物吸收大量热量而急剧分解、气化、膨胀，最终沿层间膨胀150-200倍，形成纳米级微孔结构，成为大量“蠕虫”状碳化体微粒，填充于涂层中的空隙之间；重铬酸铵在高温下分解成三氧化二铬，体积膨胀数10倍，膨松的三氧化二铬具有高熔点(1300℃)、高耐火性能。

云母粉、石墨、蛭石等片状填料，使其在涂层中片片搭接、层层重叠，形成“迷宫”效应，弥补了厚涂防火涂料的粗糙多孔、透气渗水的缺陷，尽可能提高涂层的致密度，防止金属表面锈蚀。

纳米复合铁钛粉，它的主要成分是多种不同形态的磷酸盐，然后再与硅基、钛基、铁基氧化物及氧化钇等纳米粉体材料复合而成，其自身有一定的防锈能力。磷酸盐中的磷酸根可与钢铁表面的铁原子发生反应，生成水不溶的磷酸铁络合盐，并牢固地附着在钢铁表面，阻隔了水、氧、氯离子等，起到钝化缓蚀作用，对钢结构起到防化学腐蚀的作用。

本发明的有益效果是：