一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料及其製備方法
2023-07-16 22:18:46 2
專利名稱：：一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及鋼結構防火塗料配方及製備方法
技術領域：
。
背景技術：
：在建築工程中，由於鋼材極易導熱，在火災的高溫環境下，鋼構建的強度會很快降低，蠕變加劇，以致發生塑性變形、產生局部破壞、喪失支撐能力而引起結構垮塌或失穩，因此對鋼構件進行防火處理極為重要。過去一般情況下對鋼構件進行防火處理的措施包括澆築混凝土外殼、設置耐火磚屏障、用矽鈣板等不燃材料進行包裹覆蓋或採用空心管材內部充水冷卻等。技術發展到今天，鋼結構的防火技術使用防火塗料已經成為一種趨勢。早在20世紀70年代，國外就對鋼結構防火塗料的研究和應用開展了積極的工作並取得了較好的成效，至今仍是方興未艾。20世紀80年代初，國外的鋼結構防火塗料產品進入我國市場並在工程中得到應用。自20世紀80年代以來，我國的鋼結構防火塗料研究和應用開發也取得了飛速的進步。產品從無到有、由少到多，目前已經發展成為門類齊全、品種繁多的一類重要的消防安全材料。國家有關部門先後制定頒布了一系列的規範和標準，為鋼結構防火塗料的推廣和應用奠定了良好的基礎。按照GB14907-2002《鋼結構防火塗料》的定義，鋼結構防火塗料根據其塗層厚度及其性能特點分為厚型、薄型和超薄型(CB類)三類。規定厚型的塗層厚度大於7mm且小於或等於45mm；薄型塗層厚度大於3mm且小於或等於7mm；超薄型塗層厚度小於或等於3mm。厚型防火塗料通常自身密度小、熱導率較低，因此又叫隔熱型鋼結構防火塗料；薄型和超薄型防火塗料具有一定的裝飾效果，高溫時膨脹增厚，形成的膨脹層具有很好的耐火隔熱作用，因此又叫膨脹型鋼結構防火塗料。此外，鋼結構塗料又因環境適應性的差異又分為室內和室外兩種使用類型。超薄型鋼結構防火塗料一般為有機體系，目前市場上見到的大多數超薄型鋼結構防火塗料都存在耐候性相對較差，在溫差變化大的環境中塗層容易開裂、脫落或有機組分在陽光中紫外線的作用下發生降解而失去防火保護作用，因此不適於在室外環境中使用。
發明內容本發明的目的是提供一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料，通過配方和加工工藝的調整改變超薄型鋼結構防火塗料的耐候性能，使之在環境溫差變化較大的情況下不容易開裂、脫落；在陽光中紫外線的作用下防火塗層的有機物質不容易發生降解。本發明的目的是通過如下技術方案實現的按照單位質量配比為氨基樹脂1224丙烯酸樹脂3050氯醚樹脂812季戊四醇1224聚磷酸銨3050磷酸蜜胺510尿素510甘氨酸1015光敏化二氧化鈦2040矽灰石粉812高矽氧棉36分散劑12200號汽油2040。本發明的製備方法步驟如下(1)按照單位質量配比將氨基樹脂、丙烯酸樹脂、氯醚樹脂的配料混合，置於攪拌器中均勻攪拌0.51小時得到拼合的改性基料；(2)光敏化二氧化鈦由按單位質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到；(3)將所得的改性基料、光敏化二氧化鈦和按單位質量配比稱量的季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、矽灰石粉、高矽氧棉、分散劑混合，置於攪拌器中均勻攪拌12小時得到中間原料；(4)將中間原料置於研磨機中研磨2-3小時後，按單位質量配比加入200號汽油作為溶劑，繼續研磨0.250.5小時調整黏度，過濾後裝罐密封形成產品。本發明所述的光敏化二氧化鈦由按單位質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到。本發明所述的光敏化染料，可以是羧酸多吡啶釕、或磷酸多吡啶釕、或多核聯吡啶釕或純有機光敏染料。本發明的有益效果是，配方中採用氨基樹脂、丙烯酸樹脂、氯醚樹脂拼合改性以提高碳化膨脹特性和碳化層強度；利用季戊四醇充當碳源，聚磷酸銨、磷酸蜜胺構成組合酸源，尿素、甘氨酸構成梯次發泡氣源，協同基體樹脂有效提升了防火塗層高溫膨脹形成的多空輕質碳化泡沫的絕熱性能、耐火極限；加入光敏化二氧化鈦作為填充料合改性劑，既提高了普通超薄型鋼結構防火塗料塗膜的機械強度、耐候性能，又提高了塗層的抗紫外線老化作用，還使得這種改性的防火塗層具有殺菌、除臭、防黴、防汙自潔、淨化空氣等環保特性；加入高矽氧棉無機纖維，既在這些耐火材料膨脹體系中起到「晶核」和「鋼筋」作用，有效增加了耐火極限時間，有使塗層在溫差變化較大的室外環境中牧容易開裂脫落。具體實施例方式按照本發明單位質量配比為氨基樹脂(1224)丙烯酸樹脂(3050)氯醚樹脂(812)季戊四醇(1224)聚磷酸銨(3050)磷酸蜜胺(510)尿素(510)甘氨酸(1015)光敏化二氧化鈦(2040)矽灰石粉(812)高矽氧棉(36)分散劑(12)200號汽油(2040)。本發明的製備方法步驟如下(1)按照單位質量配比將氨基樹脂、丙烯酸樹脂、氯醚樹脂的配料混合，置於攪拌器中均勻攪拌0.51小時得到拼合的改性基料；(2)光敏化二氧化鈦由按單位質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到；(3)將所得的改性基料、光敏化二氧化鈦和按單位質量配比稱量的季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、矽灰石粉、高矽氧棉、分散劑混合，置於攪拌器中均勻攪拌12小時得到中間原料；(4)將中間原料置於研磨機中研磨2-3小時後，按單位質量配比加入200號汽油作為溶劑，繼續研磨0.250.5小時調整黏度，過濾後裝罐密封形成產品。本發明所述的光敏化二氧化鈦由按單位質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到。本發明所述的光敏化染料，可以是羧酸多吡啶釕、或磷酸多吡啶釕、或多核聯吡啶釕或純有機光敏染料。實施例原料配方tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage5製備方法(1)原料準備。按照質量配比將氨基樹脂、丙烯酸樹脂、氯醚樹脂混合，置於攪拌器中均勻攪拌0.51小時得到拼合改性基料；按質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之五的羧酸多吡啶釕，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到光敏化二氧化鈦。(2)原料混合。將所得的改性基料、光敏化二氧化鈦和按質量配比稱量的季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、矽灰石粉、高矽氧棉、分散劑混合，置於攪拌器中均勻攪拌12小時得到中間原料。(3)加工研磨。將中間原料置於研磨機中研磨2-3小時得到研磨加工料。(4)黏度調整及封裝。將研磨加工料按質量配比加入200號汽油作為溶劑，繼續研磨0.250.5小時調整黏度，過濾後裝罐密封形成產品。權利要求一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料，其特徵在於，單位質量配比為氨基樹脂(12～24)∶丙烯酸樹脂(30～50)∶氯醚樹脂(8～12)∶季戊四醇(12～24)∶聚磷酸銨(30～50)∶磷酸蜜胺(5～10)∶尿素(5～10)∶甘氨酸(10～15)∶光敏化二氧化鈦(20～40)∶矽灰石粉(8～12)∶高矽氧棉(3～6)∶分散劑(1～2)∶200號汽油(20～40)。2.根據權利要求1所述的一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料的製備方法，其特徵在於，步驟如下(1)按照單位質量配比將氨基樹脂、丙烯酸樹脂、氯醚樹脂的配料混合，置於攪拌器中均勻攪拌0.51小時得到拼合的改性基料；(2)光敏化二氧化鈦由按單位質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到；(3)將所得的改性基料、光敏化二氧化鈦和按單位質量配比稱量的季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、矽灰石粉、高矽氧棉、分散劑混合，置於攪拌器中均勻攪拌12小時得到中間原料；(4)將中間原料置於研磨機中研磨2-3小時後，按單位質量配比加入200號汽油作為溶劑，繼續研磨0.250.5小時調整黏度，過濾後裝罐密封形成產品。3.根據權利要求2所述的一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料的製備方法，其特徵在於，所述的光敏化二氧化鈦由按單位質量配比稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，置於攪拌器中均勻攪拌15小時得到。4.根據權利要求3所述的一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料的製備方法，其特徵在於，所述的光敏化染料，可以是羧酸多吡啶釕、或磷酸多吡啶釕、或多核聯吡啶釕或純有機光敏染料。全文摘要一種室外使用超薄型鋼結構防火塗料及其製備方法，塗料由氨基樹脂∶丙烯酸樹脂∶氯醚樹脂∶季戊四醇∶聚磷酸銨∶磷酸蜜胺∶尿素∶甘氨酸∶光敏化二氧化鈦∶矽灰石粉∶高矽氧棉∶分散劑∶200#汽油配比而成；製備方法為將氨基樹脂、丙烯酸樹脂、氯醚樹脂混合，攪拌得到拼合的改性基料；按單位質量稱量銳鈦型二氧化鈦加入萬分之一到萬分之十的光敏化染料，攪拌得到光敏化二氧化鈦；將改性基料、光敏化二氧化鈦和按單位質量配比的季戊四醇、聚磷酸銨、磷酸蜜胺、尿素、甘氨酸、矽灰石粉、高矽氧棉、分散劑混合，攪拌得到中間原料；將中間原料研磨後，加入200號汽油作為溶劑繼續研磨，調整黏度，過濾後裝罐密封。本發明具有在環境溫差變化較大的情況下不易開裂脫落；在紫外線作用下防火塗層的有機物質不易降解的顯著優點。文檔編號C09D161/20GK101824256SQ20101014449公開日2010年9月8日申請日期2010年4月12日優先權日2010年4月12日發明者彭彪,李宏雷,李繼榮,楊永菊,胡江,許國偉,陳維,雷浩申請人:雲南省建築科學研究院