[发明专利]非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种建筑用钢结构涂料领域，具体公开了一种非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料及制备方法。具体为，先制备得到非离子型水性聚氨酯乳液和三乙醇胺乙酸盐的水溶液，然后将去离子水、消泡剂、分散剂、PH值调节剂、金红石型钛白粉、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、气凝胶浆料、醋叔乳液、得到的非离子型水性聚氨酯乳液和三乙醇胺乙酸盐水溶液以及增稠剂按所需比例混合并分散，制备得到非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料。该防火涂料具有较高的耐火性能、较长的使用寿命、良好的各项物理性能和较好的耐水性。

技术领域

本发明涉及一种建筑用钢结构涂料领域，具体为一种非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料及制备方法。

背景技术

近年来，钢材受到了建筑行业的青睐，但是，钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能会因温度的升高而急剧下降。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。

膨胀型钢结构防火涂料装饰效果较好，其在受火时缓慢膨胀发泡形成致密坚硬的防火隔热层，该防火层具有很强的耐火冲击性，延缓了钢材的温升，有效保护钢构件。各种轻钢结构、网架等多采用该类型防火涂料进行防火保护。由于该类防火涂料涂层较薄，使得使用量较非膨胀型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，又使钢结构得到了有效的防火保护，防火效果很好。

钢结构防火涂料是由基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂组成的。涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡，形成泡沫，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能，可延滞热量传向被保护基材的速度；根据物理化学原理分析，涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应，也消耗了燃烧时的热量，有利于降低体系的温度，这几个方面的作用，使防火涂料产生显著的防火隔热效果。

发明内容

针对上述问题本发明提供了一种非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料及制备方法，制备的非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料用于钢结构时，可起到较好的隔热作用，同时，由所述非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料所形成的涂膜具有较高的耐火性能、较长的使用寿命和良好物理性能。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供一种非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料，包括以下重量份的组分：去离子水10～40份，消泡剂0.1～0.5份，分散剂0.5～2份，PH值调节剂0.1～0.5份，金红石型钛白粉5～15份，季戊四醇5～15份，三聚氰胺5～15份，聚磷酸铵20～30份，气凝胶浆料0.5～5份，非离子型水性聚氨酯乳液15～40份，醋叔乳液1～10份，三乙醇胺乙酸盐的水溶液0.5～5份，增稠剂0.3～1份。

进一步，所述非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料，具体包括以下重量份的组分：去离子水16～25份，消泡剂0.2～0.4份，分散剂0.5～1份，PH值调节剂0.2～0.4份，金红石型钛白粉6～10份，季戊四醇5～12份，三聚氰胺6～10份，聚磷酸铵20～25份，气凝胶浆料0.5～2份，非离子型水性聚氨酯乳液20～35份，醋叔乳液3～6份，三乙醇胺乙酸盐的水溶液1～2份，增稠剂0.5～1份。

本发明还提供一种非离子型水性聚氨酯基膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将端氨基聚四氢呋喃、异佛尔酮二异氰酸酯、非离子二元醇亲水扩链剂和二月桂酸二丁基锡混合并进行反应；

步骤2，向步骤1得到的产物中加入二乙烯三胺水溶液进行搅拌反应，得到非离子型水性聚氨酯乳液；

步骤3，将冰乙酸在0～10℃条件下缓慢滴加到去离子水和三乙醇胺的混合物中进行反应，得到三乙醇胺乙酸盐水溶液；