[发明专利]一种耐水型石膏碱矿渣防火涂料及其制备方法

说明书

本发明属于建筑防火材料技术领域，具体涉及一种耐水型石膏碱矿渣防火涂料及其制备方法。所述的石膏碱矿渣防火涂料由防火涂料干料和宇心胶水溶液组成，其中防火涂料干料由黏结材料、隔热耐火材料、阻燃材料、防水材料及缓凝材料组成。宇心胶水溶液由宇心胶和水按质量比1：8～10的比例配制而成。本发明的优点在于：对脱硫石膏进行资源化利用，大量利用工业固废矿渣，且生产过程节能环保，具有良好的经济和环境效益。该防火涂料具有较好的黏结性、耐火性、耐水性、轻质、阻燃、隔音吸声等特点，生产成本低，工艺简单。

技术领域

本发明属于建筑防火材料技术领域，具体涉及一种耐水型石膏碱矿渣防火涂料及其制备方法。

背景技术

固体废弃物和工业副产物对环境造成严重污染，威胁着人类的健康，变废为宝成为社会关注的焦点。脱硫石膏和矿渣都是工业副产物，其来源广泛，产量丰富但利用率低，因此寻找配方优越、制备方法简单、设备要求较低和能减少环境污染的制备方法成为用工业固体废弃物制备建筑材料的关键。

目前防火涂料主要是应用于建筑结构和隧道中，用来提高建筑结构和隧道的耐火性能。由于防火涂料的阻燃特性延迟了火焰温度向基材的传递，进而延迟火焰燃烧速度。现如今随着人们生活水平的提高，人民对于周围生活的环境也有更加严格的要求，因此环保型的防火涂料是今后应用的趋势。

矿渣是高炉炼铁过程中排出的一种废渣，化学成分主要是SiO₂、Al₂O₃、CaO等氧化物，具有潜在的活性，利用矿渣制备的碱矿渣水泥具有高强、高耐久性的优点。碱矿渣水泥与普通硅酸盐水泥相比能减少大量CO₂排放，是一种具有发展前景的绿色环保新材料。

脱硫石膏作为燃煤火电厂湿石灰-石膏法烟气脱硫的产物，是一种有着广泛应用前景的工业废弃物。石膏制品具有舒适性（隔音、隔热、调节湿度）和安全防火的特征，近年来对建筑石膏的研究与开发得到迅速发展。建筑石膏及其工业制品，已向轻质高强、多功能和环保等方向发展，正逐渐取代传统的建筑材料。

专利CN111423197A公开了一种单组分碱激发水泥隧道防火涂料及其使用方法，采用碱激发水泥作为主要胶凝材料，具有施工方便，黏结性和耐火性好的优点，但是碱矿渣水泥易开裂的特性会导致防火涂料的脱落问题，易出现隧道行车安全问题；专利CN111117310A公开了一种非膨胀型石膏防火涂料及其制备方法，采用石膏粉、聚苯乙烯、氧化铝纤维等材料制备而成，将氧化铝纤维颗粒经过疏水处理使其具有强耐水性，此外，该防火涂料还具有耐冲击性，干密度低等优点，但该专利尚未对其黏结性能进行评价；专利CN107619250A公开了一种隔热环保型防火涂料，采用水泥、半水石膏以及其他助剂制备而成，具有耐火隔热抑烟的显著功效，但作为一种非膨胀型防火涂料，该专利并未对黏结性能及其他理化性能进行评价说明；专利CN106867345A公开了一种石膏矿渣水泥基厚型钢结构防火、防腐、保温一体化涂层的制备方法，该专利先用丙烯酸、苯丙乳液等材料对钢结构进行界面处理，再涂覆厚型刚结构防火涂料。虽然可以广泛用于各种钢结构的防火、防腐和保温节能，但是存在施工工艺复杂，实际施工中成本较大的缺点。本发明采用石膏和碱矿渣复合制备的防火涂料，可更多利用固废。相比于以上几个专利，本专利综合考虑了施工性、施工成本、耐水性、黏结性和耐火性等性能，具有施工性能好、耐水性及黏结强度好的优点。

目前，石膏基建筑材料类型和规格众多，产品微观结构呈现密实度低、孔洞较大，在潮湿的环境下易出现耐水性差、软化系数低的缺陷。因此，本发明在半水石膏中掺入矿渣一方面可减少涂料内部的孔隙数量，防止液态水的迁移；另一方面矿渣和半水石膏生成的不溶于水的凝聚结构网络（C-S-H凝胶和钙矾石等），改善了耐水性能，同时也提高了力学强度；此外，半水石膏也可改善矿渣收缩开裂的缺点。

因此，提供一种成本低、品质高且能使矿渣和工业副产石膏结合的耐水型石膏碱矿渣防火涂料是本领域技术人员亟需解决的问题。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容