[发明专利]一种水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料及其制备方法，其成分的质量百分比：矿渣微粉15‑25%，水煤浆气化废渣30‑50%，低温相变材料15‑25%，水玻璃20‑30%。本发明的防火涂料受火时在较低的温度下迅速膨胀，且膨胀量大，可膨胀10倍以上，是一种成模性好、粘结力强的地聚合物无机材料，具有高强、抗弯和抗开裂能力强、耐久、耐腐蚀性，阻热性能好的特点。本发明主要原料水煤浆气化废渣为工业废渣，成本低廉，其他原料来源广泛，制备的防火涂料成本低；本发明也解决了水煤浆气化废渣带来的露天堆积侵占土地，对环境造成严重污染问题，优化了资源，实现了废渣的再利用。

技术领域

本发明涉及一种钢结构薄型无机防火涂料及其制备方法，具体说是一种水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料及其制备方法。属于钢结构防火材料领域。

技术背景

相对于混凝土，钢结构在材料性能、环境保护上具有明显的优势，被广泛应用于大跨度结构、超高层建筑、普通住宅及办公楼等，正逐步成为建筑的主流材料。然而钢结构的防火性能差，很大程度上制约了其发展。

在火灾高温作用下，钢结构的力学性能如屈服强度、弹性模量、荷载能力都会随温度的升高而降低。结构温度达到300~400℃时，其强度就会下降，温度达到600℃时，钢结构基本丧失全部强度刚度。而一般火场温度可达到800~1000℃，在这样高的温度下，裸露的钢结构会快速出现塑性变形，产生局部破坏，造成钢结构整体在15min左右就会丧失承重能力而垮塌。

对钢结构的防护措施很多，在实际工程中应用最广泛且经济有效的方法是防火涂料。防火涂料可对钢结构起到有效的防火保护作用，可延缓钢结构在火灾中的升温，延长其到达临界温度的时间，可以为消防人员灭火和人们逃生争取时间，具有重要的现实意义。

当前防火涂料多为有机膨胀型防火涂料，但其中的有机组份长期暴露于空气中，会产生分解、降解、老化等问题，无机防火涂料则不存在这些问题，但其多为非膨胀厚型防火涂料，无机超薄型或薄型防火涂料非常少。中国发明专利公开了《一种新型无机超薄膨胀钢结构防火涂料的制备方法》 (专利号201510053495.9)，该专利使用液体硅酸钠作为常温粘结剂，运用低熔点玻璃粉高温固化剂，运用膨胀石墨作为高温膨胀材料。该涂料只考虑了在高温作用下膨胀石墨的膨胀和低熔点玻璃粉固化作用，未考虑在常温下液体硅酸钠粘结性能较差，涂料强度较低；该涂料涂刷在钢材表面，涂层的抗开裂能力和抗弯能力较差，使得涂层易从钢结构表面剥落；该防火涂料使用低温膨胀石墨作为膨胀材料，低温膨胀石墨市场价格较高，使得该涂料的制作成本较高。

发明内容

本发明所要解决的是针对现有技术钢结构无机防火涂料存在的缺陷，结合地聚合物粘结性能强、强度高的优点，利用水煤浆气化废渣在600℃以上温度能够迅速发泡膨胀的性质，提出了一种水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料，同时公开了其制备方法。

本发明为实现发明目的所提供的水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料，各组分的质量百分比：

矿渣微粉15-25%，水煤浆气化废渣30-50%，低温相变材料15-25%，液态水玻璃20-30%。

所述的矿渣微粉为经磁选除铁处理后的粒化高炉矿渣微粉，其比表面积≥600m²/kg，其中粒径小于30μm的超细粒化高炉矿渣微粉占总质量的90%以上。

所述水煤浆气化废渣，其粒径小于2.36mm的颗粒占总质量的90%以上。

所述低温相变材料为200-300℃软化、300-500℃液化的低熔点玻璃粉。

所述的水玻璃，其模数为1至3,固含量为35%-50%。

本发明在上述组分配比的基础上，提出了水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料浆液，由水煤浆气化废渣薄型钢结构防火涂料和水组成，其中：