[发明专利]一种高层建筑钢结构用复层防火涂料

说明书

本发明涉及防火涂料技术领域，具体涉及一种高层建筑钢结构用复层防火涂料。本发明提供的防火涂料包括底层和面层；所述底层为采用EVA可再分散性胶粉作为助剂的非膨胀型防火涂料；所述面层为，向氮碳磷体系中引入纳米石墨烯形成的膨胀型防火涂料。本发明所提供的防火涂料采用复合层的方式，底层为非膨胀、面层为膨胀型，二者有机结合，可以实现降低涂层厚度，减少荷载，增加粘接力，从而达到对钢结构的保护。本发明提供的复层防火涂料层间结合力好，非膨胀型与膨胀型复合使用、减少了结构负荷，为其高层建筑钢结构防火保护耐火时间4小时提供了一条新途径。

技术领域

本发明涉及防火涂料技术领域，具体涉及一种高层建筑钢结构用复层防火涂料。

背景技术

钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工进度快、结构占用面积少、工业化程度高等一系列优点，钢结构虽然是不燃烧体，但很不耐火。因此提高钢结构的耐火性能是推广钢结构建筑的关键。只有提高钢结构的防火性能才能充分发挥钢结构节能建筑的优势。

对钢结构建筑物进行防火保护具有十分重要的意义。在钢结构表面喷涂一层钢结构防火涂料，利用防火涂层的耐火能力和低传热性延缓钢结构达到临界温度的时间，避免钢结构的力学性能下降过快而坍塌，为消防工作的开展和人员的安全撤离赢得宝贵的时间，减少火灾引起的人员伤亡和经济损失。

近年来，高层钢结构建筑雨后春笋般拔地而起。然而目前消防装备对于高度大于250米的钢结构建筑无法奏效。为保障建筑高度大于250米民用建筑的消防安全设防水平，提高其抗御火灾能力。因此，急需将承重柱(包括斜撑)的耐火极限提高到4.00h，将梁、与梁结构功能类似的构件以及核心筒外围墙体的耐火极限提高到3.00h，将楼板和屋顶承重构件的耐火极限提高到2.50h。

发明内容

本发明的目的是提供一种对高层建筑钢材料实现耐火保护4.00h的防火涂料。

目前市面上能够为钢结构承重柱提供4.00h耐火保护防火材料为非膨胀型钢结构防火涂料。涂装厚度在50mm以上，载荷大，此材料对钢结构附着力不佳、加之风荷载作用于构件下对该材料形成高频率弯曲老化，材料往往存在脱落现象。无法长期胜任250米民用建筑抗火要求，故而开发一种面密度小、附着力牢固且抗挠曲的复层钢结构防火保护材料势在必行。

因此，本发明第一方面提供一种防火涂料，所述防火涂料包括底层和面层；所述底层为采用EVA可再分散性胶粉作为助剂的非膨胀型防火涂料；所述面层为，向氮碳磷体系中引入纳米石墨烯形成的膨胀型防火涂料。

在将非膨胀型与膨胀型防火涂料集合形成复层防火涂料时，两种类型的防火涂料结合力度不够，本发明通过对配方进行调整，使得层间结合力好。

具体地，本发明在面层防火涂料中采用纳米石墨烯，石墨烯的二维片层结构能在涂料中层层叠加，形成致密的物理隔绝层，提高阻燃性能，遇火后石墨烯层进行膨胀剥离与阻燃剂膨胀生成碳层协效形成隔热屏蔽层。在底层防火涂料中，采用EVA可再分散性胶粉作为助剂，增强涂层的附着力，提高涂料施工和易性，利于施工。

在形成复层时，底层中的EVA可再分散性胶粉会与面层中的石墨烯进行交联复合，提升复层中两种防火涂料的层间结合力；并且进一步形成一层致密的保护膜，起到阻隔外部腐蚀的作用，大大提升涂料的防腐蚀性能。

在本发明提供的防火涂料中，所述面层，以重量份计，包括：15-25份建筑乳液、18-25份阻燃剂、5-9份发泡剂、7-10份成炭剂、8-11份颜料、1-5份纳米石墨烯、2-8份纤维、0.4-0.6份助剂和18-25份水。

在本发明提供的防火涂料中，所述建筑乳液为为叔醋乳液或醋丙乳液；所述阻燃剂为聚磷酸铵、氢氧化铝和硼酸锌。