[发明专利]一种防火涂料及其制备方法

说明书

本发明属于化工涂料领域，尤其涉及一种防火涂料及其制备方法。其原料按重量份数配比如下：涂料基体树脂35‑50份，去离子水1‑10份，防火填料30‑60份，钛白粉10‑15份，涂料固化剂5‑10份。所述防火填料按重量份数配比如下：共价有机骨架10‑20份，聚磷酸铵10‑20份、羟甲基纤维素5‑10份、可膨胀石墨5‑10份。该防火涂料具有遇火快速成炭、成炭强度高的优点，并且兼具一定的防腐蚀性能。

技术领域

本发明属于化工涂料领域，尤其涉及一种防火涂料及其制备方法。

技术背景

钢结构材料，具有自重轻、强度髙、抗震性能好、安装简易、施工周期短、环境污染少等优点，被誉为21世纪的绿色建筑材料；随着钢结构材料的快速掘起与发展，钢结构在建筑领域得到广泛应用。近年来，我国钢结构的应用进入了高速发展的阶段，逐渐在钢结构制作加工等领域达到世界先进水平。钢结构与传统砖石结构、钢筋混凝止结构不同，虽然不是可燃材料，但钢结构自身耐火性能较差，在发生火灾时钢结构框架会发生支撑性能的严重劣化。当钢材表面温度达到500℃时，钢构件的力学性能基本损失一半；当钢材表面温度达到600℃时，钢结构的支撑能力己经基本散失。随着钢结构材料的广泛应用，钢结构的防火也受到越来越多的重视，近年来钢结构防火涂料在钢结构建筑领域得到了充分应用。目前，防火涂料基本都属于有机膨胀涂料，材料主要由发泡剂和成炭剂等组成，在温度达到一定程度时，成炭剂促使材料基体碳化从而阻止热量向内传递。但是，传统的膨胀型防火涂料其炭层强度很低而且炭层容易脱落，这就严重限制了涂料的防火性能。

综上所述，研制一种遇火能够快速形成高强度炭层的防火涂料，是亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种防火涂料及其制备方法，该防火涂料具有遇火快速成炭、成炭强度高的优点，并且兼具一定的防腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明提供的防火涂料，其原料按重量份数配比如下：涂料基体树脂35-50份，去离子水1-10份，防火填料30-60份，钛白粉10-15份，涂料固化剂5-10份。

所述涂料基体树脂是水性环氧树脂或水性丙烯酸树脂中的一种树脂，或者水性环氧树脂与水性丙烯酸树脂按任意重量比混合；所述的重量比优选为m(水性环氧树脂)：m(水性丙烯酸树脂)＝2:3。

所述防火填料按重量份数配比如下：共价有机骨架10-20份，聚磷酸铵10-20份、羟甲基纤维素5-10份、可膨胀石墨5-10份。

优选的，所述聚磷酸铵是聚合度大于1000的Ⅱ型聚磷酸铵。

优选的，所述的羟甲基纤维素是聚合度为50-1000的羟甲基纤维素。

所述共价有机骨架是含硼共价有机骨架和三嗪类共价有机骨架(采购于沈阳化工大学，材料科学与工程学院)按任意重量比混合；优选的，所述的重量比为m(含硼共价有机骨架)：m(三嗪共价有机骨架)＝2:1。

所述的含硼共价有机骨架是COF-1、COF-5、COF-102、COF-103中的一种或组合。

所述的三嗪类共价有机骨架是CTF-1、CTF-2中的一种或组合。

所述的涂料固化剂为三乙烯四胺、二亚乙基三胺、氨基树脂中的一种。

所述的氨基树脂为甲醚化氨基树脂、丁醚化氨基树脂、甲醇-乙醇混合醚化氨基树脂中的一种。

为了实现上述目的，本发明提供的防火涂料的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将按重量份数配置好的防火填料置于球磨机中球磨1-5h，球磨后粉料目数为50-200目；(2)将涂料基体树脂与去离子水混合，机械搅拌共混10-30min，搅拌转速为150-350转/分钟；再提高搅拌转速至500-1000转/分钟，向体系中加入防火填料，钛白粉和涂料固化剂，搅拌共混1-3h，即可。