[发明专利]超薄耐候型钢结构防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种超薄耐候型钢结构防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢材是一种优秀的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷，因此钢材受到了建筑行业的青睐，被广泛应用于单层建筑、多层建筑、摩天大楼、厂房、库房、候车室、候机厅等场合。但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点、抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右，这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。因此，在钢结构建筑中一般会使用防火涂料。

防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。防火涂料的作用原理主要包括以下几种：

(1)防火涂料本身具有难燃或不燃性，可隔绝被保护的可燃性基材，使其不直接与空气、火焰接触，延缓基材着火燃烧。

(2)防火涂料遇火受热分解放出不燃性的惰性气体，冲淡被保护基材受热分解放出的易燃气体和空气中的氧气，抑制燃烧。

(3)含氮、磷的防火涂料受热分解放出一些活性自由基团，与有机自由基结合，能中断燃烧发生的链式反应，抑制燃烧。

(4)膨胀防火涂料遇火膨胀发泡，形成较厚的蜂窝状炭质泡沫隔热层，封闭被保护基材，能有效阻止热量和氧气向钢材传递。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超薄耐候型钢结构防火涂料，涂层厚度薄，防火性能优异，可同时起到装饰、防火、耐候的作用。

本发明的目的还在于提供一种超薄耐候型钢结构防火涂料的制备方法，工艺流程简单，施工操作方便，成本较底，且效率高。

为实现上述目的，本发明提供一种超薄耐候型钢结构防火涂料，包含组分及重量比如下：基料12～20％、膨胀阻燃体系40～50％、颜填料10～18％、溶剂12～20％、及助剂2～5％；所述膨胀阻燃体系包含组分及重量比如下：脱水催化剂42～52％、成炭剂25～45％、及发泡剂10～25％。

所述基料为改性丙烯酸树脂，所述脱水催化剂为聚磷酸铵、或磷酸氢铵。

所述成炭剂为淀粉、季戊四醇、双季戊四醇、或含羟基的树脂。

所述发泡剂为三聚氰胺、双氰胺、聚磷酸铵、氯化石蜡、磷酸铵盐、或氨基树脂。

所述颜填料为钛白粉、氧化锌、铁黄、或铁红。

所述溶剂为200号芳烃溶剂；所述助剂为分散剂、防沉剂、增强剂、及附着力促进剂中的一种或几种的组合。

本发明还提供一种超薄耐候型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、以预计制备的超薄耐候型钢结构防火涂料的总重量为基准，按照如下比例称取各原料组分：基料12～20wt％、膨胀阻燃体系40～50wt％、颜填料10～18wt％、溶剂12～20wt％、及助剂2～5wt％；

所述膨胀阻燃体系包含组分及重量比如下：脱水催化剂42～52％、成炭剂25～45％、及发泡剂10～25％；

步骤2、将步骤1称好的基料、膨胀阻燃体系、颜填料、溶剂、及助剂分别按照50～100wt％的比例投入到容器中，用分散机在800～1200rpm转速下分散15～30min；

步骤3、利用砂磨机对步骤1得到的混合物进行研磨；

步骤4、将剩余的基料、膨胀阻燃体系、颜填料、溶剂、及助剂投入到经步骤3研磨过的混合物中，搅拌均匀，得到超薄耐候型钢结构防火涂料；

步骤5、对所述超薄耐候型钢结构防火涂料进行检验，检测合格后，进行过滤包装。

所述步骤5的检验项目包括：涂料在容器中的状态、干燥时间、初期干燥抗裂性、粘接强度、及耐火性能；

所述检验项目所对应的技术指标分别为：涂料在容器中经搅拌后呈均匀细腻状态，无结块；干燥时间≤8小时；初期干燥无裂纹；粘接强度≥0.2；涂层厚度2.0±0.2mm，耐火时间不小于2小时。

所述步骤3将步骤2得到的混合物研磨至细度小于50μm。