[发明专利]一种金属表面防火涂料

说明书

本发明公开了一种金属表面防火涂料，以重量份计，包括：复合基料树脂45~60份，三聚氰胺6~8份，季戊四醇6~8份，聚磷酸铵16~20份，可膨胀石墨4~10份，纳米氢氧化镁2~5份，磷酸锌1~3份，硼酸锌1~3份，氢氧化铝2~5份，聚磷酸铝3~5份，钛白粉6~9份，流平剂0.5~0.8份，丙酮15~20份。本产品可以达到140分钟的耐火极限，无论是对火灾发生时人员的撤离还是对救火人员的救火或财产转移都赢得了足够的时间；无论是成膜性，还是粘结性能或者耐候性，都体现了较高的性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体是一种金属表面防火涂料。

背景技术

金属表面的耐高温性能特别是对于具有承重结构的钢结构和需要进行隔热保护的金属设备和仪器尤为重要。越来越多的金属设备和仪器要求表面涂层不但能够有装饰性的美观之外，还要求在一些特殊条件和环境下如冷热频变的环境、高温环境、高温高湿环境甚至是极限的火灾发生时都具有相应的功能自我保护性和一定的自我保护极限。

现有的大多金属表面防火涂料要么防火性能优异但其他使用性能如耐候性或粘结性又或耐水性等表现一般，要么粘结性和耐候性较好而防火性一般，为了使综合性能都能兼顾而研发了本产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属表面防火涂料，在大大改善了高温对金属材料内部作用破坏的同时，较为全面提高金属构件的使用安全性和功能可靠性。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种金属表面防火涂料，以重量份计，包括：复合基料树脂45～60份，三聚氰胺6～8份，季戊四醇6～8份，聚磷酸铵16～20份，可膨胀石墨4～10份，纳米氢氧化镁2～5份，磷酸锌1～3份，硼酸锌1～3份，氢氧化铝2～5份，聚磷酸铝3～5份，钛白粉6～9份，流平剂0.5～0.8份，丙酮15～20份。

进一步的，复合基料树脂是将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基改型树脂按照质量配比3:1:1:1的比例配制而成。

进一步的，季戊四醇可以用双季戊四醇、三季戊四醇、聚季戊四醇中的一种或几种的组合。

进一步的，流平剂采用德国迪高TEGO流平剂Flow300。

上述金属表面防火涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照配比，将复合基料树脂、三聚氰胺、季戊四醇、聚磷酸铵、可膨胀石墨、磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝、钛白粉投入球磨粉碎，直至粒度达到700目；

(2)将上述混合原料与纳米氢氧化镁、流平剂、丙酮搅拌混合，并置入高速分散机(转速≥2800rpm)高速均质分散30分钟，获得涂料。

当特定的基料树脂(丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基改性树脂)以特定比例并用时可以有效提高耐火极限，涂料涂层炭化膨胀很高，炭化层强度很高。

磷酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、聚磷酸铝是本品中起到防腐作用的原料，氢氧化铝与钢结构表面的铁屑在受热时反应将铁屑溶解成为铁离子，铁离子与硫酸锌离解形成的磷酸盐离子形成牢固的络合物，亚铁离子被硼酸锌释放的硼酸离子吸附，然后氧化后形成不溶的稳定化合物形成致密隔膜；聚磷酸铝能释放三聚磷酸根离子，与铁离子和亚铁例子形成络合物从而形成致密的隔膜，既达到防火的目的同时又达到了防腐的目的。

三聚氰胺作为发泡剂，遇热时能分解释放出不燃性气体，这些不燃性气体使涂层膨胀，在涂层内形成海绵状多孔泡沫结构。

所述的季戊四醇作为成炭剂，可以单独或在脱水成炭催化剂作用下加热成炭，是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫炭化层的物质基础，对泡沫炭化层起到骨架的作用。

所述的聚磷酸铵作为脱水成炭催化剂，主要功能是促进和改善涂层的热分解进程。隔离受保护的基材和火源，减少热分解产生的可燃性物质，同时释放水蒸气，阻止放热量大的碳氧化反应的产生。