[发明专利]一种基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法和应用。所述防火涂料由35‑55重量份阻燃体系、40‑50重量份成膜体系、5‑15重量份阻燃协效体系和适量的水组成。本发明所述的基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料，创造性的采用二乙基次膦酸铝作为多聚磷酸铵膨胀型阻燃体系中的重要组分，使所述的基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料的燃烧炭层质量更好，耐火性能优异、耐久性和耐候性大大提升，而且本发明所述的基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料VOC含量很低，在生产和涂装过程以及使用过程中基本不会对人员产生危害、对环境产生污染。

技术领域

本发明属于钢结构防火涂料技术领域，具体涉及一种基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法和应用。

背景技术

钢结构与传统的木结构、砖石结构和钢筋混凝土结构相比，具有机械强度高、承载能力强、自重轻，安装方便，施工周期短，抗震性能优良等优点，在建筑工程中发挥着独特且日益重要的作用。由于钢材自身不燃烧，所以人们对钢结构的防火隔热问题一直重视不够。实际上，钢材的机械强度随着温度的升高快速下降，在达到建筑钢材的临界温度540℃时，其承载能力会急剧下降导致建筑物坍塌，而钢材易导热的特性使得其达到临界温度需要几分钟，因此，耐火性不好是钢结构建筑的一个致命缺点。

在钢结构表面施涂一层防火涂料形成耐火隔热保护层是实现钢结构防火的最可靠、最经济、最实用的方法。在各类钢结构防火涂料中，以溶剂型的超薄型钢结构防火涂料的性能最好、用量最大，但在生产、施工中存在污染环境、危害人体健康等显著不足，而现有的众多水性钢结构防火涂料中均采用由聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇组成的膨胀型阻燃体系作为主要的阻燃剂，但是该膨胀型阻燃体系发烟量较大，而且聚磷酸铵结构中的P‐O结构和铵盐基团的吸潮特性直接影响防火涂料的耐久性和耐候性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有水性钢结构防火涂料的耐久性差和耐候性差等的诸多不足，提供一种基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法和应用。

本发明技术方案如下。

一种基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料，所述涂料由35-55重量份阻燃体系、40-50重量份成膜体系、5-15重量份阻燃协效体系和水组成。

本发明创造性的采用二乙基次膦酸铝作为多聚磷酸铵膨胀型阻燃体系中的重要组分。

进一步地，所述阻燃体系由以下重量份的原料组成：多聚磷酸铵 7-28重量份，二乙基次膦酸铝7-28重量份，季戊四醇4-10重量份和三聚氰胺6-10重量份。

进一步地，所述成膜体系由以下重量份的原料组成：聚合物乳液 35-45份、分散剂0.1‐3份、消泡剂0.1‐3份、成膜助剂0.1‐3份和增稠剂0.1‐3份；所述分散剂选自：磷酸盐类分散剂、聚丙烯酸盐类分散剂中的一种以上；所述消泡剂选自：有机硅烷类消泡剂中的一种；所述成膜助剂包括：醋酸乙氧基乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、异丙醇、三乙二醇单丁醚等中的一种或一种以上；所述增稠剂选自：羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯基甲醚、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

进一步地，所述聚合物乳液选自：纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液中的一种。

进一步地，所述阻燃协效体系选自：二氧化硅、二氧化钛、高岭土、蒙脱土、有机蒙脱土、埃洛石空心玻璃微珠、膨胀蛭石中的一种以上。

进一步地，所述水的添加量满足：使所述防火涂料的固含量维持在50～70％所需补加的水的重量。

一种基于二乙基次膦酸铝的水性超薄钢结构防火涂料的制备方法，先将阻燃体系、阻燃协效体系在球磨机中研磨均匀后过150目筛，然后加入成膜体系，并加入水，高速搅拌分散均匀后即得到固含量 50～70％的本发明所述的基于二乙基次膦酸铝的水性钢结构防火涂料。