[发明专利]一种水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法，其特征在于：（1）按配比称原料，BYK‑155、BYK‑028加到1/2水中，1000~1600r/min分散5~10min得分散液；（2）将无硫可膨胀石墨、纳米二氧化钛、纳米有机膨润加到分散液中，1000~1600r/min搅拌8~12min,加入聚磷酸铵、季戊四醇、双季戊四醇、三聚氰胺,300~500r/min下搅拌20~40min得浆料；（3）将丙二醇苯醚、BYK‑028、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、2‑（4塞唑基）‑苯并咪唑加到剩余水中，1000~1600r/min分散4~6min得溶剂；（4）将溶剂加到浆料中，300~500r/min搅拌20~40min，提升转速到500~800r/min，加硅丙乳液，搅拌1~4h，即可。有益效果：（1）涂层0.6~2mm厚时，耐火极限为30~210min；（2）绿色环保、无毒无害；（3）采用多次均匀分散，能得到均匀稳定的分散体系，保证了涂料的整体性能。

技术领域

本发明属阻燃涂料技术领域，涉及一种水性超薄钢结构防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢结构自重轻、强度高、跨度大、空间大、抗震性好、吊装方便和建设时间短，在现代建筑业得到广泛的应用。钢材作为一种不燃建筑材料，在火灾高温的作用下，其力学性能（如屈服强度、抗拉强度及弹性模量等）随温度的升高而降低，在450~650℃更会急剧下降，失去承载能力，形变巨大，导致钢柱、钢梁弯曲，建筑坍塌，一般不加保护的钢结构耐火极限为15min左右。

防火涂料是一种功能性建筑涂料，施涂于建筑材料表面，对建材进行装饰、保护。涂层的阻燃特性能够在一定时间内抑制火焰的蔓延，对相关组件起到防火保护作用，以免在火灾中受损。钢结构防火涂料，在不改变钢材自身性质的前提下，能够将结构耐火极限延长至3h甚至更高，为火灾情况下的人员转移疏散，火灾抢救争取到及其宝贵的时间，有效的降低了火灾带来的生命财产损失。

钢结构防火涂料根据溶剂的类型可分为有机溶剂型和水性溶剂型。传统的有机溶剂型在生产运输，涂料涂刷过程中要释放大量的有机溶剂，有机溶剂的挥发容易造成火灾，损害身体健康，造成严重的环境污染和问题，不符合安全环保，绿色发展的要求。

水性的的钢结构涂料主要溶剂为水，有部分有机助剂，污染小，符合绿色环保要求凭借低污染的优势逐步替代溶剂型钢结构防火涂料。但现有的水性超薄钢结构防火涂料存在着防火性能差（部分防火涂料2mm涂层耐火极限仅为30mim），远不能满足现在大型钢结构对防火涂料性能的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有水性超薄钢结构防火涂料高温（450~650℃）下耐火时间短（60min）的问题，提供一种超薄钢结构防火涂料及其制备方法，通过对配方的优化选择，调整工艺方式，提升涂料得防火性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种水性超薄钢结构防火涂料，其特征在于由以下质量百分比的原料制成：

成膜物质：硅丙乳液20%~30%；

脱水催化剂：聚磷酸铵20%~30%；

成炭剂：季戊四醇、双季戊四醇 10%~15%；

发泡剂：三聚氰胺15%~20%、无硫可膨胀石墨 0.5%~5%；

颜填料：纳米二氧化钛1%~5%、有机膨润土1%~5%；

成膜助剂：丙二醇苯醚0.5%~4%；

分散剂：BYK-155（主要成分：丙烯酸共聚物钠盐溶液）1.5%~8%；

消泡剂：BYK-028 (主要成分：疏水粒子/聚硅氧烷/聚乙二醇)0.1~1%；

流平剂：BYK-348(主要成分：聚醚改性聚二甲基硅氧烷)0.05%~0.5%；

防腐剂：苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.5%~1%、2-（4塞唑基）-苯并咪唑0.5%~1%；

水：10%~35%。