[发明专利]一种钢板用高分子防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及防火材料领域，尤其涉及一种钢板用高分子防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢材虽然不燃，但具有耐热不耐高温的特性，易导热，钢结构受热可造成以下两方面的危害：一方面，因为钢材的热膨胀系数高，高温时易造成结构的变形或构件伸长，当钢材两侧受热不均时易引起构件弯曲；另一方面，钢材的力学性能，如：屈服应力、弹性模量等随温度地升高而逐渐降低。当达到临界温度时，钢结构将失去支撑能力，造成建筑物坍塌等事故。特别地指出，目前的消防云梯的最大上升高度仅为100m，这对高层建筑火灾的灭火和救援工作造成很大的局限性；

当前钢结构防火涂料的质量参差不齐，普遍存在着防火性能差、膨胀倍率低、膨胀层结构强度低、耐水性差等问题。针对以上所述问题，并根据我国的实际情况与市场需求，本发明研究一种高分子防火涂料。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高分子防火涂料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钢板用高分子防火涂料，它是由下述重量份的原料组成的：

环氧树脂E44270-300、t31环氧树脂固化剂5-8、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚0.4-2、多壁碳纳米管10-14、27-30%的硝酸溶液300-400、醋酸丁酯17-20、磷酸三聚氰胺3-4、异丙醇铝4-6、聚丙烯酰胺0.3-0.7、聚丙烯酸钠1-2、钛酸钾晶须0.1-0.3、纳米二氧化锆1.3-2、高岭土40-51、松针粉0.1-0.4、羟基锡酸锌1-2、聚山梨酯-800.5-1、0.5-1mol/l的硫酸溶液6-13、碳酸钠6-9、硬脂酸钡1-2、硅烷偶联剂kh5600.7-1.1、氧化石墨烯3-7、聚乙烯吡咯烷酮6-10、尼龙酸甲酯500-600。

一种钢板用高分子防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取上述高岭土重量的70-85%，送入10-13mol/l的氢氧化钠中浸泡1-2小时，过滤，水洗3-4次，与硬脂酸钡混合，在400-500℃下煅烧30-40分钟，冷却，磨成细粉；

（2）将上述聚丙烯酸钠加入到其重量180-200倍去离子水中，在50-60℃下保温搅拌3-4分钟，加入上述步骤（1）中得到的细粉，磁力搅拌1-2分钟，得高岭土粉分散液；

（3）将上述氧化石墨烯加入到其重量30-40倍去离子水中，磁力搅拌4-7分钟，得石墨烯分散液；

（4）取上述多壁碳纳米管，加入到上述27-30%的硝酸溶液中，超声分散30-40分钟，超声频率为30-40kHz，升高温度为50-60℃，保温搅拌20-24小时，离心分离，将沉淀在90-100℃下干燥20-25小时，得纯化碳纳米管；

（5）将上述聚乙烯吡咯烷酮加入到其重量46-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入上述纯化碳纳米管，超声分散20-30分钟，超声频率为30-40kHz，离心分离，将沉淀在常温下干燥30-40小时，得预处理碳纳米管；

（6）取上述硅烷偶联剂kh560，加入到其重量100-120倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入聚山梨酯-80，升高温度为80-90℃，加入上述高岭土粉分散液、石墨烯分散液、预处理碳纳米管，600-1000转/分搅拌30-40分钟，得改性复合溶液；

（7）将上述纳米二氧化锆加入到上述0.5-1mol/l的硫酸溶液中，搅拌均匀，得预混酸液；

（8）将上述异丙醇铝加入到其重量80-100倍的去离子水中，搅拌均匀，加入聚丙烯酰胺、羟基锡酸锌、剩余的高岭土，升高温度为40-50℃，加入上述预混酸液，保温搅拌20-30分钟，加入上述碳酸钠，升高温度为70-76℃，保温搅拌30-40分钟，加入上述改性复合溶液，300-500转/分搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗3-4次，在60-70℃下真空干燥2-3小时，得改性防火填料；

（9）将上述t31环氧树脂固化剂、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合，搅拌均匀，为a料；

（10）将上述改性防火填料加入到醋酸丁酯中，40-50℃下保温搅拌7-10分钟，冷却至常温，加入环氧树脂E44、尼龙酸甲酯、磷酸三聚氰胺，以及剩余各原料，搅拌均匀，为b料；

（11）使用前，将a料、b料混合均匀，即得。

本发明的优点是：

本发明的阻燃材料中首先将高岭土碱化处理，然后与硬脂酸钡混合煅烧，提高了其稳定性，然后在聚丙烯酸钠水溶液中进行分散，得高岭土粉分散液，