[发明专利]一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料及其制备方法和应用，其原料组成为：成膜树脂的质量分数为20～40％，阻燃颜填料的质量分数为40～60％，水的质量分数为10～20％，助剂的质量分数为1～10％，骨架碳层增强剂5～10％；本发明施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。大大延长了钢结构火灾发生时的耐火极限，从一开始关注人的生命安全；另一方面，该涂料具有红外热反射的特性，在火灾发生时一是吸热反应形成致密的隔热碳层有效阻止热传导，二是特殊的热反材料技术能90％以上将红外波段的热辐射给反射出去，达到高效保护钢结构支撑力的安全。这种水性膨胀型防火涂料为单组份，保质期6个月。

技术领域

本发明涉及水性钢结构防火材料技术领域，具体为一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料的及其制备方法和应用。

背景技术

城市建筑的建造采用了大量的钢结构设计，有自重轻、强度高、抗震性能优、施工方便等优点，但钢结构也存在一个致命的弱点：钢材的临界温度为540℃，钢结构的承载能力也降低为一半，火灾一旦发生钢结构的耐火极限只有15分钟，达到该温度将导致建筑物坍塌，会对人的生命造成非常严重的威胁。因此，在钢结构表面涂刷一层防火涂料显得尤为重要。这种涂料的耐火极限为1小时45分钟(厚度2毫米)，阻燃效果优异，为人员撤离争取了宝贵的时间，为生命的安全保驾护航。

当火灾来临时，钢结构表面的防火涂层受热，涂料配方里的酸源使碳源脱水炭化、发泡剂鼓泡，并释放出不可燃气体，使得原本薄薄的一层防火涂层炭化膨胀，形成蜂窝状隔热涂层，该涂层可以阻止钢结构热源的直接接触，同时阻止外界氧气扩散至钢结构表面，起到阻燃效果。

与此同时，这种防火涂料能对400nm--2500nm范围的太阳红外线进行热反射作用，波段热反射比达0.88之上，不让火灾产生的热量在物体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射出去，大大降低了钢结构表面热的辐射。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料及其制备方法和应用，具体为一种用于钢结构表面的水性红外热反射膨胀型防火涂料及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料，其原料组成为：成膜树脂的质量分数为20～40％，阻燃颜填料的质量分数为40～60％，去离子水的质量分数为10～20％，涂料助剂的质量分数为1～10％，骨架碳层增强剂5～10％。

所述的成膜树脂为低玻璃化温度的丙烯酸树脂、环氧树脂、纳米材料改性有机硅树脂的一种或几种的混合物。

所述的阻燃颜填料为钛白粉、云母粉、双季戊四醇、三聚氰胺、多聚磷酸铵、大颗粒热反材料中的一种或几种的混合物。

所述助剂为醇酯十二、丙二醇丁醚、D40溶剂油、乙二醇丁醚中的一种或几种的混合物。

所述的骨架碳层增强剂为氯化石蜡。

一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料的制备方法，其具体步骤为：

在常温下，涂料助剂先在去离子水中混合均匀，加入阻燃颜填料变频高速分散，当细度达到要求后，加入树脂和溶剂，混合均匀后调节粘度即可使用。

一种施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面的防火涂料的施工方法，其具体步骤为：

钢结构表面事先机械喷砂处理Sa2.5级或手工打磨至St3级，清除表面浮灰、油污松动物质，钢结构表面清洁无杂物，喷涂/辊涂/涂刷配套的防腐底漆、中间漆，完全干燥后将防火涂料喷涂或刷涂在其表面，达到耐火极限设计的干膜厚度，然后然后5摄氏度以上的常温环境中静置养护28天，待防火涂料涂层完全干燥后，涂装配套面漆。