[发明专利]无溶剂环氧树脂超薄钢结构防火涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种无溶剂环氧树脂超薄钢结构防火涂料，具体地说是一种直接喷涂的无溶剂环氧树脂超薄钢结构防火涂料，其无溶剂环氧树脂有别于水性环氧树脂和溶剂型环氧树脂。

背景技术

钢结构作为建筑结构的一种形式，以其强度高、质量轻，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点，在建筑业中得到广泛应用。但是由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明，钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在500℃左右，其强度下降到40％～50％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，很快失去支撑能力，导致建筑物垮塌。因此，对钢结构进行保护势在必行，钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，可起到防火隔热作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。

钢结构防火涂料按厚度分为厚型、薄型、超薄型钢结构防火涂料；按使用的溶剂分为溶剂型、水性和粉末状钢结构防火涂料，超薄型钢结构防火涂料由于质量比较轻、占据空间小、防火效率高、具有装饰性等特点，在钢结构火灾防护中得到了广泛的应用。国内外很多专家开展了这方面的研究工作。刘国钦等人采用了三种纳米材料：纳米TiO₂、纳米SiO₂和纳米B₂O₃，将其应用于钢结构防火涂料的改性中，发现使用纳米材料改性的钢结构防火涂料耐火性能和耐水性能均有不同程度提高，其中纳米TiO2改性钢结构防火涂料效果最好，其耐火极限由96分钟上升到102分钟，提高幅度为6.25％；耐水性由28小时提高到33小时，提高幅度为17.9％。覃文清(专利文献CN1208409C)等人以改性丙烯酸酯为树脂基，采用APP-PER-MN(聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺)为阻燃体系，研制了膨胀型钢结构防火涂料，其涂层厚度为1.71～2.69mm，耐火极限可达69～147分钟。Zhenyu Wang等人采用纳米SiO2改性丙烯酸树脂，应用于APP-DPER-MN(聚磷酸铵-双季戊四醇-三聚氰胺)涂料中，与未改性涂料相比，其氧指数LOI从29.0％提高到33.0％；涂层厚度为1.0mm时耐火时间87分钟延长到111分钟；1000℃时残炭量为55.21％，而未改性涂料438℃时残炭仅为50％。Jun-wei Gu等人以不饱和聚酯和环氧树脂为成膜树脂，APP-PER-MN(聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺)为阻燃体系，添加膨胀石墨作协同剂，TiO2为无机隔热填料，制备了物理化学性能优异的木材膨胀阻燃涂料；涂层厚度达2.0mm时，耐火时间可达210分钟。

在国外钢结构防火涂料中，M.Jimenez利用热固性环氧树脂为成膜树脂，添加阻燃剂硼酸和APP衍生物制备了膨胀阻燃涂料。当涂层厚度为3.5mm时，背温达400℃的时间为29.4分钟，比未阻燃的涂层背温达400℃的时间4分钟，延长了25.4分钟；热失重分析试验指出，800℃时阻燃涂层残炭量为35％，而未阻燃的涂层在温度达600℃时已完全降解。

无溶剂环氧树脂涂料作为一种不含挥发性有机溶剂、固体含量极高的液体高性能环保涂料，大大降低了溶剂滞留的可能，在成膜后慢性挥发的物质少，对密闭空间的空气质量的保障提供了可能。同时它还具有流动性能好，黏结强度高，机械强度高等特点。并且环氧树脂具有较好的封闭性，具有一定的防水和防腐的功能。环氧体系采用大多是水性环氧酯乳液和溶剂型的环氧树脂，至今未见将无溶剂环氧树脂运用到超薄钢结构防火涂料中报告。

发明内容

本发明提供一种无溶剂环氧树脂超薄钢结构防火涂料，它不同于溶剂型或水性环氧树脂；它是将无溶剂环氧树脂地坪涂料技术运用在钢结构防火涂料中，具有黏结强度高、封闭性好、耐水性好、具有一定防腐功效、表面可装饰性强、阻燃成分不会迁移到涂层表面等特点。

本发明的一种无溶剂环氧树脂超薄钢结构防火涂料，包括以下组分及质量份数的含量：

组分1：无溶剂环氧树脂30～50份

组分2：钛白粉5～10份

组分3：硼酸锌5～8份

组分4：可膨胀石墨1～3份

组分5：抑烟剂0.1～1份

组分6：阻燃体系30～50份

组分7：助剂0.5～2.0份。