[发明专利]一种耐火涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及耐火涂料技术领域，具体而言涉及一种耐火涂料及其制备方法。一种耐火涂料，包括以下重量份的原料：耐火基料60~80份、粘结剂20~30份、SiO2气凝胶5~7份、莫来石3~4份、八钛酸钾晶须5~7份、绢云母3~5份、二氧化钛粉5~9份、双季戊四醇10~15份、分散剂3~5份、消泡剂2~4份、滑石粉1~5份。本发明还提供了一种耐火涂料的制备方法，包括以下步骤：将原料中的各种固体组分用研磨机进行搅拌，用筛子过滤，备用，然后按比例称取各原料，在球磨机内研磨再进行多次过滤。本发明具有良好的耐高温隔热效果，可以在火场中有效保护建筑里的钢材料。

技术领域

本发明涉及耐火涂料技术领域，具体而言涉及一种耐火涂料及其制备方法。

背景技术

钢结构作为建筑结构的一种形式，以其结构形式灵活、自重轻、强度高、抗震性好、易于维护、施工周期短、结构占用面积小、基础费用低、能循环使用等优点，被誉为21世纪的“绿色建筑”。钢结构虽然有很多优点，然而与钢筋混凝土结构及砌体结构相比，却有一个不容忽视的缺点——抗火性能差。钢材虽然是不燃材料，但在火灾高温作用下，其屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。一般常用的建筑钢材的临界温度在540℃左右，对于建筑火灾，火场温度大多在800~1200℃在这样的高温条件下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，在标准时间一升温曲线的试验条件下，钢构件的耐火极限仅为0.25h，严重时会造成建筑物倒塌。

因此在建造建筑时通常需要对钢材进行表面处理，以提高钢材的耐火能力，稳定建筑在火场中的结构，防止建筑物倒塌。

发明内容

一种耐火涂料，包括以下重量份的原料：

耐火基料60~80份、粘结剂20~30份、SiO2气凝胶5~7份、莫来石3~4份、八钛酸钾晶须5~7份、绢云母3~5份、二氧化钛粉5~9份、双季戊四醇10~15份、分散剂3~5份、消泡剂2~4份、滑石粉1~5份。

首先本发明采用了八钛酸钾晶须和莫来石共用的方法，在钢材料表面形成了立体网状结构，一方面加强涂层的机械强度，另一方面也配合SiO2气凝胶在涂层上形成了多孔结构，从而增强了涂料的抗火隔热能力。本发明还使用了双季戊四醇，可以提高产品的阻燃能力，在高温下会发泡体积增大，形成多孔结构，这个结构在八钛酸钾晶须和莫来石的配合作用下结构更加稳定，吸附在钢材料表面不脱落，起到隔热的效果也增强了本发明的耐火能力。

作为优选，所述的耐火基料包括以下重量份的原料：磷酸镧10~15份、三聚磷酸铝15~18份、三聚氰胺磷酸盐4~5份、氢氧化铝6~8份、草木灰10~14份、改性丙烯酸树脂15~20份。

本发明采用了三聚氰胺磷酸盐，三聚氰胺磷酸盐在加热状态下会发生分解，先释放出水蒸气，随后分解出三聚氰胺，三聚氰胺在700摄氏度以上温度会持续分解出水和不燃性气体，在480摄氏度三聚氰胺聚磷酸盐分解，主要分解产物是三聚氰胺与聚磷酸，并有水蒸汽、氨气等不燃性气体放出;从480摄氏度到540摄氏度分解产生的三聚氰胺和聚磷酸经过自聚形成高分子量的含P-N-O浓缩聚合物，三聚氰胺进一步分解出不燃性气体:然后持续失重至684摄氏度，因P-N-O聚合物中含有的P-N-O或P-N键具有磷酸化试剂的特性，可催化多种高聚物特别是有含氧官能团的聚合物成炭，并释放出水蒸汽、氨气、NO₂、CO₂等不燃性气体。因此三聚氰胺磷酸盐可以加强本发明的阻火能力，防止在着火时火势蔓延，降低了钢材料在火场中的温度，防止钢材料性能下降，而且产生的三聚氰胺和双季戊四醇相互配合可以有效提高产品的阻燃能力。

同时本发明采用了磷酸镧和三聚磷酸铝，磷酸镧具有非常优良的耐火能力，而三聚磷酸铝为白色首先替代红丹、锌铬黄等传统的有毒防锈颜料安全环保，三聚磷酸铝也具有防火、耐热的特点，而且有助于提高涂料的耐磨性，而且在本发明中三聚磷酸铝也与三聚氰胺磷酸盐起到配合作用，配合莫来石、八钛酸钾晶须及SiO2气凝胶的立体网状结构可以提高本发明的耐火隔热能力和阻燃能力。