[发明专利]一种水性无卤无苯钢结构超薄膨胀型防火涂料及其制备方法无效
申请号: | 201010197742.X | 申请日: | 2010-06-11 |
公开(公告)号: | CN101851457A | 公开(公告)日: | 2010-10-06 |
发明(设计)人: | 何晓明;蔡双儿;何韵馨 | 申请(专利权)人: | 东莞市大兴化工有限公司 |
主分类号: | C09D163/00 | 分类号: | C09D163/00;C09D5/18;C09D7/12 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人: | 颜勇 |
地址: | 523603 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 水性 无卤无苯 钢结构 超薄 膨胀 防火 涂料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种对环境友好的水性无卤无苯钢结构超薄膨胀型防火涂料及其制备方法。
背景技术
钢结构具有强度高、韧性好、施工制作方便、良好的延展性和抗震性等优点,在超高层建筑、超大跨度桥梁等方面得到了广泛的应用。但是它也有着致命的弱点,即钢结构建筑的耐火性却远比钢筋混凝土结构或砖石结构差。这主要是由于钢材极易导热,在高温作用下会迅速失去刚性而导致建筑物垮塌。根据大量惨重的钢结构火灾案例及研究结果表明,钢材的强度是温度的函数,并随着温度的上升而降低,当温度超过某一临界值时(普通钢材的临界温度一般为540℃),钢材的强度将降至常温情况下的40~50%,导致其承载能力急剧下降并最终使建筑物坍塌,造成了重大的人员伤亡和经济损失。因此,对钢结构建筑进行防火保护具有很重要意义。
目前世界上对钢结构建筑进行防火保护的方法主要采用涂刷防火涂料。
超薄膨胀型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3mm的钢结构防火涂料,这类钢结构防火涂料受火时发泡膨胀,能形成超过自身厚度十几倍的致密的耐火隔热层,是近年来防火涂料研究的热点。它可采用喷涂、刷涂或滚涂施工,一般使用在要求耐火极限2小时以内的建筑钢结构上。与其它两类防火涂料相比,超薄型膨胀钢结构防火涂料粒度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好是其突出的优点。对裸露的钢结构在满足防火要求的同时又能满足高装饰要求。这类涂料是目前备受用户青睐的钢结构防火涂料。
目前市场上的超薄膨胀型钢结构防火涂料大多数为溶剂型,在施工过程中会释放出大量的有毒溶剂(甲苯、二甲苯等),不仅对施工人员的健康有害,还会污染环境。同时,大多数的溶剂型防火涂料中存在含卤阻燃剂,在火灾中含卤阻燃剂生成的有毒气体对逃亡人员也会造成危害。水性无卤超薄膨胀型钢结构涂料在保持良好防火性能的同时,解决环境污染问题和火灾中卤素对人体的危害,可以解决钢结构防火涂料的广泛使用和挥发性溶剂与含卤阻燃剂污染的矛盾。综上所述,研制出一种水性无卤无苯钢结构超薄膨胀型防火涂料已经成为防火涂料行业的迫切需求。
目前国内市场上的高质量防火涂料均为溶剂型,水性防火涂料的研究虽然取得了一些进展,并也有产品问世,但是其综合性能远不如溶剂型防火涂料。目前水性防火涂料广泛采用的聚丙烯酸酯乳液的耐火极限时间较短,且膨胀炭化层的强度不高,在火焰的强烈冲击下,炭化层极易脱落,使钢材失去保护。所以,研制水性防火涂料关键问题是缺少一种性能优良的基料乳液。本发明采用环氧乳液为成膜物质,并采用可膨胀石墨作为辅助膨胀剂,从而提高防火涂料的膨胀倍率和炭化层质量,使其具有较高的耐火极限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对环境友好的水性无卤无苯钢结构超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,能够克服目前钢结构溶剂性防火涂料存在的不足,提升水性防火涂料的性能,使其具有良好的防火、防水性能,涂刷、喷涂性能好,施工简单、方便,成本低廉,对环境友好等特点。
本发明提出的以环氧乳液为基料的水性无卤无苯钢结构超薄膨胀型防火涂料,包括有环氧乳液、防火助剂、辅助膨胀剂、填料和成膜助剂,防火助剂为聚磷酸铵、双季戊四醇和三聚氰胺,可膨胀石墨为辅助膨胀剂,钛白粉和高岭土为填料,有机多元胺为环氧乳液固化剂,组分配比如下:
组份 重量百分比wt%
水 18~25
环氧乳液 22~25
聚磷酸铵 17~23
三聚氰胺 10~15
双季戊四醇 5~10
钛白粉 2~5
高岭土 1~2.5
可膨胀石墨 2~3.5
成膜助剂 1~3
固化剂 为环氧乳液量的5~15%
本发明中,以环氧乳液作为成膜物质,可在保持环氧树脂优良的耐热性、耐候性、保光性和抗紫外光等性能外,还具有无味、无嗅、无毒,对环境友好的特点;它提供了涂层对钢材的附着力,对涂料中其他组分的粘结力等。由于环氧乳液最终形成交联结构,可以显著的提高防火涂料的防水性能和耐候性能。所用的环氧乳液的固含量为35%~50%,环氧值为0.4~0.51。
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