[发明专利]水性膨胀型钢结构防火涂料

说明书

本发明提出了一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液40～60份、硅丙乳液10～30份、聚磷酸铵4～8份、双季戊四醇2～6份、膨胀珍珠岩8～16份、润湿分散剂0.4～0.8份、流平剂0.3～0.6份、成膜助剂2～6份及改性钛酸钾晶须20～30份；其中，所述改性钛酸钾晶须主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到。该防火涂料具有涂层薄且隔热防火性能优异的特点。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性膨胀型钢结构防火涂料。

背景技术

相对于混凝土，钢结构在材料性能、经济效益、环境保护上具有明显的优势，被广泛应用于大跨度结构、超高层建筑、普通住宅及办公楼等，正逐步成为建筑的主流材料。然而，钢结构的防火性能差，在很大程度上制约了其发展。理论上，钢结构在全负荷下无法保持静态平衡的临界温度是528℃。建筑物一旦发生火灾，10分钟内火场温度就可达到700℃以上，裸露的钢结构在火灾发生的10分钟内即达到临界温度，便会产生塑性形变而失去承重能力，进而引起钢结构建筑的迅速坍塌。防火涂料可对钢结构起到有效的防火保护作用，可延缓钢结构在火灾中的升温，延长其到达临界温度的时间，可以为消防人员灭火和人们逃生争取时间，具有重要的现实意义。

钢结构防火涂料具有涂覆厚度薄、饰面型好等特点，被广泛应用于钢结构中，在遇火受热条件下能快速膨胀到原始厚度的十几倍甚至数十倍，在钢结构表面形成一层致密的隔热保温层，阻止热量向钢结构传递，起到提高耐火极限的功能。然而，相对于其他非膨胀型防火涂料，现有的钢结构防火涂料在发泡膨胀初期隔热能力较低，导致钢结构在隔热保温层完全膨胀之前温度上升较大，整体耐火效果通常不如非膨胀型防火涂料，且多数涂料对于钢结构的负重增加较大，其应用效果不理想，使用受到限制。

发明内容

本发明提出一种水性膨胀型钢结构防火涂料，该防火涂料具有涂层薄且隔热防火性能优异的特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：

丙烯酸乳液40～60份、硅丙乳液10～30份、聚磷酸铵4～8份、双季戊四醇2～6份、膨胀珍珠岩8～16份、润湿分散剂0.4～0.8份、流平剂0.3～0.6份、成膜助剂2～6份及改性钛酸钾晶须20～30份；其中，所述改性钛酸钾晶须主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到。

优选地，所述改性钛酸钾晶须的制备方法为：

将钛酸钾晶须加入到3～6wt％的马来酸溶液中进行超声分散，升温至80℃～90℃，然后再加入纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂，搅拌反应2～6h，结束后离心真空干燥即可。

优选地，所述钛酸钾晶须与所述铝酸酯偶联剂的质量之比为25～35:1，所述钛酸钾晶须与所述纳米二氧化钛的质量之比为2～6:1。

优选地，所述润湿分散剂为六偏磷酸钠润湿剂；所述流平剂选用水性丙烯酸酯共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚物或聚醚改性聚硅氧烷聚合物其中的一种。

优选地，所述成膜助剂为丙二醇苯醚、二丙二醇正丁醚、十二碳醇酯、甲氧基丁醇、乙二醇单丁醚与二丙二醇丙醚中的至少一种。

本发明的水性膨胀型钢结构防火涂料的制备方法：

按照配比将上述组分混合均匀后即可。

本发明的有益效果：

本发明的水性膨胀型钢结构防火涂料添加了主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到的改性钛酸钾晶须，其与基体树脂结合力高，不易析出，提高了防火涂料的耐火隔热性能。

本发明采用两种乳液为基料，兼顾了涂层的防火性、防腐蚀性及装饰性，避免了单一乳液作基料而带来的某种涂膜缺陷。