[发明专利]一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料制备领域，特别涉及一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会城镇化的不断推进，钢结构由于其自身质量轻、力学性能优异、施工方便等优点在建筑领域中得到了广泛的应用。然而，钢结构导热性强，耐火性差，在自身达到540℃的临界温度后，其机械强度会急剧下降，从而导致建筑物不能承重而坍塌，因此，需要对钢结构采取防火保护措施，而在钢结构上涂覆一层防火涂料是一种既经济又实用的方法，钢构件表面喷涂一层防火涂料，在遇到火焰冲击时，涂层本身难燃甚至不燃，具有隔热、防燃、阻燃功能，能有效延缓火势的发展、阻止火焰的蔓延，对基材起到很好的保护作用，为消防灭火以及人员的撤离赢得宝贵的时间。

水性超薄型钢结构防火涂料以水性聚合物作为成膜物质、以水作为分散介质的一类环保行防火涂料。水性超薄型钢结构防火涂料与溶剂型超薄钢结构防火涂料相比较，具有减少挥发性有机物的排放量，减少能耗，降低涂料在生产、施工、应用等环节中对人体的危害和对环境的污染等优点。与厚型、薄型防火涂料相比较，超薄型防火涂料具有更好的装饰性，施工也更方便，在满足高效防火性同时还能够满足建筑物外观高装饰性的需求。因此，具有绿色环保、高效防火性能等特点的水性超薄型钢结构防火涂料代表着钢结构防火涂料的发展方向。

但是，目前国内生产的水性超薄型钢结构防火涂料普遍存在着防火性能差。膨胀层膨胀倍率低及结构强度低、涂膜耐水性差等缺点和问题，开发一种阻燃时间长、黏度和粘结强度高、干燥时间相对较长、无污染、无火灾危险、生产成本、生产施工方便的防火涂料是本领域技术工作者亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，该制备出来的涂料附着力强，硬度高，防火性好，抗刮性能好，且具有优良的耐候性，耐水性，且涂料表层光滑细腻，装饰性显著改善，该制备方法能耗少，制备时对人体的危害和对环境的污染小等优点。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种水性超薄型钢结构防火涂料，该防火涂料以质量份数计包含以下组分：

基料乳液          25-30份

膨胀阻燃体系      20-25份

填料              20-30份

去离子水        20-25份

助剂              10-15份

其中，助剂以质量份数计包括以下组分：分散剂：1.5-2.0份，消泡剂：0.5-1.0份，防霉剂：0.3-0.5份，防闪锈剂：0.2-0.4份，成膜助剂：5-10份，流平剂：0.5-1.0份，增稠剂：0.2-0.5份；

膨胀阻燃体系以质量份数计包括以下组分：脱水催化剂：4-8份，成炭剂：10-15份，发泡剂：6-8份。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述水性超薄型钢结构防火涂料中，基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种或几种。

前述水性超薄型钢结构防火涂料中，脱水催化剂为磷酸铵、聚磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸三聚氰胺或酰胺类中的一种或几种；所述成炭剂为山梨醇、淀粉、季戊四醇或双季戊四醇中的一种或几种；所述发泡剂为三聚氰胺、碳酸铵、双氰胺或氯化石蜡中的一种或几种。

前述水性超薄型钢结构防火涂料中，填料是无机填料，包括玻璃粉、钛白、氧化锌、云母、硅藻土、海泡或碳酸钙中的一种或几种。

前述水性超薄型钢结构防火涂料中，成膜助剂为乙二醇；所述的消泡剂为磷酸三丁酯；所述的增稠剂为羟甲基纤维素；所述的分散剂为六偏磷酸钠。

前述水性超薄型钢结构防火涂料中，防霉剂为磷酸锌、氢氧化铝或硼酸锌中的一种或几种；所述的防闪锈剂包括：聚乙二醇二油酸酯、石油磺酸钠、酰胺咪唑啉或环烷酸碱土金属盐中的一种或几种。

上述水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下几个步骤：

a.将去离子水、分散剂、消泡剂、防闪锈剂及防霉剂加入分散缸中，低速搅拌5-15min，搅拌速度为50-70r/min；

b.向（a）步骤中加入脱水催化剂、成炭剂、发泡剂、填料，预分散10-15min；

c.将（b）步骤中的混合物转入立式磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨50-100min,控制混合物的细度＜50μ；