[发明专利]一种超薄型钢结构防火防辐射涂料

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，更具体地，本发明涉及一种超薄型钢结构防火防辐射涂料。

背景技术

随着工业化进程的发展，尤其是在大中型城市的建设当中，钢结构以其快速方便的施工优越性，已经成为很重要的一个建筑应用材料，作为金属材质的钢构建设，多应用于标准厂房、大型体育场馆、机场、桥梁、立体车库以及核建筑物等场所。但钢结构的耐火性能且远不如砖混结构，钢材的临界温度为540℃，达到这一温度，它的承载能力将降低一半左右。一般的火灾中，15min左右即可达到这一温度，从而导致建筑物的坍塌。这一特性决定了钢结构建筑物必须采取相应的防火措施，通常会在钢结构表面涂刷防火涂料以保证其耐火性能。此外，用于核建筑物，如核电站时，还希望上述防火涂料同时具备防辐射的功能，这样可以避免使用铅板，既减少成本，又可减少中毒的发生。

目前国内钢结构建筑防火中大量应用的是超薄型钢结构防火涂料，该类涂料为溶剂型。溶剂型防火涂料存在生产施工过程中释放大量有机溶剂，对周围环境和生产施工人员造成伤害，燃烧时释放大量有毒气体的问题。随着环保法规的不断健全，溶剂型涂料将越来越受到限制，而以水为介质的防火涂料由于环保安全，污染少，施工方便及成本低等优点，必将逐步取代溶剂型涂料。国外对水性钢结构防火涂料的研究起步较早，现有的商业化产品已经得到了广泛的应用，例如德国贺柏兹Herberts的water based3832型钢结构防火涂料，加拿大A/D防火有限责任公司的A/D FIREFILM防火涂料等。目前国内问世的水性超薄型钢结构防火涂料较溶剂型防火涂料在防火隔热效果、附着力、装饰性及耐水性方面有很大差距，在很多领域不能代替溶剂型超薄钢结构防火涂料的使用。与国外水性超薄型钢结构防火防辐射涂料的发展有较大差距。国内目前生产的水性超薄型钢结构防火防辐射涂料多是以传统乳液为成膜物，如苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、弹性乳液等。这类成膜物制备的水性超薄型钢结构防火防辐射涂料由于发泡较慢，发泡不均匀，发泡持续时间短，泡层不致密，炭化物较少，炭化层厚度较低，炭化不彻底等缺点，造成防火隔热效果不够理想。这也是影响水性超薄型钢结构防火防辐射涂料性能的主要原因。而且，现有的水性超薄型钢结构防火涂料也不具备防辐射的功能，难以使用在核建筑物中。

因此，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、生产施工方便且具备良好防辐射性能的水性涂料是本领域技术工作者亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种超薄型钢结构防火防辐射涂料，所述防火防辐射涂料以质量份数计包含以下组分：

优选地，所述防火防辐射涂料以质量份数计包含以下组分：

在一种实施方式中，所述基料乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乙烯乳液中的一种或几种。

在一种实施方式中，所述双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙由以下方法制备而成：

(1)制备萘酐封端超支化聚吡咙溶液

在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的三酐和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.5～1.2摩尔的四胺，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，即得萘酐封端超支化聚吡咙溶液；

(2)制备双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙

往步骤(2)得到的萘酐封端超支化聚吡咙溶液中，加入0.3～2摩尔的双氨基聚乙二醇，在惰性气体保护下室温搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙。

在一种实施方式中，所述三酐为1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐。

在一种实施方式中，所述四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、1，2，4，5-四氨基苯、1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述四胺为3，3’-二氨基联苯胺。