[发明专利]一种高耐水性的水性钢结构防火涂料

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种高耐水性的水性钢结构防火涂料。

背景技术

随着现代建筑业的迅速发展，钢结构在歌剧院、体育馆、高层建筑等行业得到了广泛应用。作为现建筑的主要形式，钢结构具有机械性能好、强度高、质量轻、空间利用率高等优点。但是钢结构自身的耐火性能很差，极易导热。当温度低于300℃时钢结构强度基本不发生变化，当温度达到３５０℃时其强度下降１／３，在自身温度超过540℃时，其机械强度几乎全部丧失。火灾发生10ｍｉｎ后裸露的钢材温度就达到700℃以上，此时便会因钢结构的强度降低而导致建筑物坍塌，从而给人们的生命和财产带来巨大的损失。因此必须对钢结构建筑进行防火保护。钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，防止钢材在火灾中迅速升温而造成强度下降，从而起到防火的作用。该方法施工简单、耐火时间长、不受构件几何形状限制，具有较好的经济性和适用性。目前，针对人们对于防火效果和环境保护的综合考虑，水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的使用越来越广泛。水性超薄膨胀型钢结构防火涂料主要由基体、膨胀阻燃体系和无机填料组成。基体主要有氨基树脂、纯丙乳液、苯丙乳液等；膨胀阻燃体系中主要包括炭化剂季戊四醇、发泡剂三聚氰胺、脱水催化剂聚磷酸铵；填料主要为绢云母、二氧化钛、可膨胀石墨等。

现有技术有研究将水、氯偏乳液、纯丙AC261P乳液、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、可膨胀石墨和绢云母的按质量比为25%:22%:3%:16%:12%:12%:5%:3%的比例混合，加入适当的填料和助剂，采用不同梯度搅拌速率的新工艺，制备得到水性饰面型防火涂料，该水性饰面型防火涂料的耐火时间高达22min。但是该耐火时间还是不够长，此外，本发明人在实践中发现，其耐水性能不够理想。

本发明旨在提供一种高耐水性的水性钢结构防火涂料及其制备工艺，其耐水性能好，耐火时间长，并且相比于大多数钢结构防火涂料需要涂覆量500g/㎡以上，本发明的防火涂料只要300g/㎡以上涂覆量就可以达到理想的效果，这样就大大节约了成本。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供一种高耐水性的水性钢结构防火涂料及其制备工艺，其耐水性能好，耐火时间长，并且相比于大多数钢结构防火涂料需要涂覆量500g/㎡以上，本发明的防火涂料只要300g/㎡以上涂覆量就可以达到理想的效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高耐水性的水性钢结构防火涂料的生产方法：

（1）制备所需的固体颗粒：

A颗粒：粒度为20-29μm的可膨胀石墨微粉；

B颗粒：粒度为5-9μm的绢云母；

C颗粒：粒度为5-9μm的硫酸钡微粉；

D颗粒：粒径为100-200nm的α-Al₂O₃纳米粉；

E颗粒：粒径为100-200nm的伊利石粉；

F颗粒：粒径为30-50μm的伊利石粉；

按照重量分数，将50份-55份颗粒A、30份-38份颗粒B、1份颗粒C、0.5份-0.6份颗粒D、2份-3份颗粒E、5份颗粒F混合配料成为固体混合料；

（2）制备防火涂料：

按重量份数计，将8份固体混合料，10-12份聚磷酸铵、8-12份三聚氰胺、5-6份季戊四醇混合，在研钵中充分研磨，80-90℃热处理15-22min，然后加入到25份纯水、20-25份氯偏乳液、1-2份纯丙AC261P乳液中，保持温度45-52℃，用搅拌器在150-180r/min的速度下搅拌8-20min，然后冷却到30℃，再加入0.5-0.9份1%wt的海藻糖水溶液，将搅拌器的转速调到1000r/min搅拌60-90min，制得防火涂料。

本发明不仅在配方上做了创新，而且在工艺上，首次引入温度+搅拌速度相结合控制，经过大量的实验，意外发现了在特殊的配方和工艺下，可以得到耐水性能好，耐火时间长的水性钢结构防火涂料。

本发明的有益之处在于：

（1）本发明的水性钢结构防火涂料制备过程简单，易于工业化生产，并且无毒环保。

（2）本发明制备得到的水性钢结构防火涂料具有令人惊讶的耐水性能和环保性能。

具体实施方式

实施例1：

高耐水性的水性钢结构防火涂料的生产方法：

（1）制备所需的固体颗粒：

A颗粒：粒度为20μm的可膨胀石墨微粉；

B颗粒：粒度为9μm的绢云母；

C颗粒：粒度为5μm的硫酸钡微粉；