[发明专利]水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及防火涂料领域，特别是涉及水性超薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备 方法。

背景技术

钢结构具有强度高、韧性好、抗震性好等特点而被广泛应用于建筑领域。但是，钢 结构的耐火性很差，普通建筑用钢在540℃左右会失去静态平衡，而火场温度通常都会在 700℃以上，许多建筑物构件在高温下失去荷载能力导致建筑物坍塌，给人们生命财产造成 巨大损失。对此，人们通常采用混凝土包覆、绝热隔板包覆、矿物纤维与水泥混合后喷涂以 及钢结构防火涂料的喷涂对钢结构进行阻燃保护。其中，涂覆防火涂料具有操作简单、方 便，用量小，阻燃效果好且有优异的装饰效果等特点而被广泛使用。钢结构防火涂料按阻燃 机理的不同，可分为非膨胀型和膨胀型防火涂料两类；按使用的分散介质的不同，可分为水 性防火涂料和溶剂型防火涂料；按涂层厚度分，可分为厚型（7~45mm）、薄型（3~7mm）和超薄 型(≤3mm)防火涂料。非膨胀型防火涂料是一种厚型涂料，它主要是由涂料组分中的无 机隔热填料自身的难燃性来起到隔热阻燃的目的，但其用量大，而且自身的隔热保护层较 薄，在温度很高的火场中耐火时间较短。膨胀型防火涂料受热时能够形成一层比自身涂料 厚十几甚至几十倍的多孔蜂窝状的炭质泡沫层，其导热系数小，难燃、难挥发，耐火时间长， 受到广泛应用。

公布号CN102838907A（申请号201210306682.X）的中国专利文献公开了一种水 性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，该涂料的原料配比为：聚合物乳液15-50%，聚磷酸 铵15-30%，季戊四醇5-15%，三聚氰胺3-10%，钛白粉5-12%，无机填料2-13%，可膨胀性石墨0- 5%，增塑剂1-10%，润湿分散剂0.4-1.5%，消泡剂0.2-0.5%，成膜助剂1-6%，水5-15%，上述原 料总和为100%。公布号CN102108233A（申请号201110062632.7）的中国专利文献公开了具 有立体网络结构的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，涂料的组份为乳液、钛白粉、成碳催化 剂、发泡剂、成碳剂、碳层增强剂、水、消泡剂、防腐剂、增稠剂、分散剂、成膜助剂、丙二醇。。 公布号CN104231805A（申请号201410475746.8）的中国专利文献公开了一种水性超薄型 钢结构防火涂料，该防火涂料包含以下组分：基料乳液、膨胀阻燃体系、填料、去离子水及助 剂，助剂又包括以下组分：分散剂、消泡剂、防霉剂、防闪锈剂、成膜助剂、流平剂及增稠剂； 膨胀阻燃体系包括：脱水催化剂、成炭剂及发泡剂。

目前市面上大部分水性防火涂料，其性能差异较大，导致阻燃效果较差，不能满足 市场的需求，因此应针对其发泡不均、与钢结构易脱落等缺陷，加强对此方面的研究。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种阻燃效果好、性能稳定的水性超 薄膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法。

本发明的技术方案是：

水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，主要由下列原料制备而成，均为质量份：聚磷酸铵 19-25，三聚氰胺10-16，季戊四醇4-10，氯偏乳液12-18，聚氨酯丙烯酸酯4-8，偏硅酸钠3-7， 氯化钙2-5，去离子水20-30，增稠剂1.4-2.0，分散剂2.5-4.5，消泡剂0.17-0.25，pH调节剂 适量。

优选方案为，聚磷酸铵21-23，三聚氰胺12-14，季戊四醇6-8，氯偏乳液14-16，聚氨 酯丙烯酸酯5-7，偏硅酸钠4-6，氯化钙3-4，去离子水22-28，增稠剂1.6-1.8，分散剂3-4，消 泡剂0.19-0.23，pH调节剂适量。

更加优选的是，聚磷酸铵22，三聚氰胺13，季戊四醇7，氯偏乳液15，聚氨酯丙烯酸 酯6，偏硅酸钠5，氯化钙3.5，去离子水25，增稠剂1.7，分散剂3.5，消泡剂0.21，pH调节剂适 量。

所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料，增稠剂为羧甲基纤维素；分散剂为三聚 磷酸钠；消泡剂为磷酸三丁酯。

所述的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，步骤如下：

（1）将去离子水加入至搅拌器内，加入增稠剂、分散剂和消泡剂，持续搅拌10-24分钟；

（2）取聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、聚氨酯丙烯酸酯和偏硅酸钠混合，置于研磨机 内，研磨30-50分钟，控制混合物的细度小于65μm；