耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料的制作方法

文档序号:3782953阅读:307来源:国知局
耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:硅酸盐(42.5R)30.0~38.0%、粉煤灰(II级)5.0~8.0%、灰钙粉1.0~3.0%、乳胶粉1.0~2.5%、羟丙基甲基纤维素0.2~0.3%、海泡石粉4.0~6.0%、玻化微珠10.0~13.0%、空心玻璃微珠5.0~8.0%、水镁石纤维5.0~7.0%、云母粉4.0~6.0%、膨胀蛭石2.0~4.0%、聚磷酸铵0.8~1.1%、三聚氰胺1.2~1.5%、季戊四醇0.8~1.1%、重铬酸铵0.3~0.5%、可膨胀石墨2.0~4.0%、纳米铁钛粉9.0~11.0%、成膜助剂3~7%。本发明为具有黏结强度、耐水性好、耐酸碱性好、安全无毒、发烟量少、抗冷热循环、防腐性能优良、耐烃类火灾的厚涂型钢结构防火涂料,可广泛应用于室内外钢结构的防火防腐涂装保护。
【专利说明】耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料
【技术领域】
[0001]本发明涉及到钢结构防火涂料【技术领域】,具体的涉及耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料。
【背景技术】
[0002]钢材具有强度高、自重轻、负荷能力大、抗震性好、易施工、无污染、可循环利用等优点,因此现代化高层及大型建筑的框架多采用钢结构。然而钢材的导热系数[52W/(m -K)]大,远远超过了自身的临界温度(540°C ),其屈服点、抗拉及弹性模量随着温度的升高而急剧降低,一旦遇到火灾,很容易引起建筑物垮塌,出现安全事故。因此,对于高层建筑的钢结构都必须进行预防火处理。目前,我国多采用钢结构防火涂料对其进行涂装保护。
[0003]烃类火灾与一般的建筑火灾有很大区别,具有火焰传播和升温速度极快的特点,火场温度可迅速升至1000°c以上。而市场上所售的防火涂料通常不能达到防烃类火灾的要求。
[0004]厚涂型钢结构防火涂料具有密度小、导热率低、粘结力强、不腐蚀钢材等特点,符合高层钢结构建筑物的防火要求。但其一般是非膨胀型涂料,单纯由无机黏结剂构成的厚质防火涂料,存在着涂层不耐水、不防潮、易开裂、易脱粉等缺点,且在发生烃类火灾时,这些防火涂料的成膜物质不能承受急剧升高的温度而很快被烧毁,不能起到防烃类火灾的作用。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是为了提供一种具有黏结强度和抗压强度高、附着力好、耐水性好、安全无毒、抗冷热循环、导热系数低、防火防腐性能优良、耐烃类火灾的室外厚涂型钢结构防火涂料。
[0006]本发明为实现发明目的采用的技术方案是:耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0007]硅酸盐 C42.5R)30.0-38.0%
粉煤灰(II级)5.0-8.0%
灰钙粉1.0-3.0°/。
乳胶粉1.0-2.5%
羟丙基甲基纤维素0.2-0.3%
海泡石粉4.0-6.0%
玻化微珠10.0-13.0%
空心玻璃微珠5.0-8.0%
水镁石纤维5.0-7.0%
云母粉4.0-6.0%
膨胀蛭石2.0-4.0%
聚磷酸铵0.8-1.1%
三聚氰胺1.2-1.5%
季戊四醇0.8-1.1%
重铬酸铵0.3-0.5%
可膨胀石墨2.0-4.0°/。
纳米铁钛粉9.0-11.0%
成膜助剂3.0-7.0%。
[0008]本发明的原理是,本发明用可再分散乳胶粉对无机黏结剂进行改性,形成有机-无机复合黏结剂体系。
[0009]作为主体黏结剂的硅酸盐(42.5R),由于密度较大,用量大时会增加防火涂料的干密度、减小其热阻、降低涂层的防火性能;用量小时又会降低涂料的黏结强度、抗压强度及耐水性等指标。选用富含SiO2胶凝剂的粉煤灰替代部分水泥,可在一定程度上降低无机黏结剂的密度,并且增加涂层的孔隙率,提高热阻,增强防火性能。灰钙粉能够激发粉煤灰颗粒表面的活性,提高无机黏结剂的早期强度。上述三种材料组成无机黏结剂。
[0010]玻化微珠,内部呈多孔空心结构,表面呈连续玻质化闭合结构,干密度为80-120kg/m3,导热系数为0.42ff/(m.K),具有抗压强度高、吸水率低、防腐性好、隔热性能优良等特性;膨胀蛭石,一种复杂的铁、镁硅酸盐层状碎片,其中充满着无数细小的孔隙,干密度为80-120kg/m3,导热系数为0.047-0.07ff/(m.K),是一种优良的绝热材料;海泡石粉是一种水化的凝胶态硅酸镁呈针状微孔和孔槽结构,导热系数为0.07ff/(m.K),具有高表面积和强吸附能力,在厚涂型防火涂料中作为增稠剂、触变剂使用,添加量受到一定限制;水镁石纤维是一种含水硅酸镁纤维,纤维长度为5-12_,中空管束状结构,导热系数为0.145ff/(m*K)具有抗拉强度高(892-1283MPa)、易水解分散、抗裂性好、阻燃消烟性优良等特点。
[0011]发泡材料可以在涂料受热时膨胀,填满涂层填料间的细小空间,减缓热量的传递速率。常用的有机膨胀发泡材料是由聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇构成的P-N-C高温发泡阻燃体系,其用量应控制在涂料总量的5%以下。通过正交试验证明,当(聚磷酸铵):(三聚氰胺):(季戊四醇)=2:3: 2时,其膨胀发泡性最好。
[0012]可膨胀石墨具有润滑性、导电性、柔韧性、化学稳定性等特性。当其受到200°C以上高温时,吸留在层间点阵中的化合物吸收大量热量而急剧分解、气化、膨胀,最终沿层间膨胀150-200倍,形成纳米级微孔结构,成为大量“蠕虫”状碳化体微粒,填充于涂层中的空隙之间;重铬酸铵在高温下分解成三氧化二铬,体积膨胀数10倍,膨松的三氧化二铬具有高熔点(1300°C )、高耐火性能。
[0013]云母粉、石墨、蛭石等片状填料,使其在涂层中片片搭接、层层重叠,形成“迷宫”效应,弥补了厚涂防火涂料的粗糙多孔、透气渗水的缺陷,尽可能提高涂层的致密度,防止金属表面锈蚀。
[0014]纳米复合铁钛粉,它的主要成分是多种不同形态的磷酸盐,然后再与硅基、钛基、铁基氧化物及氧化钇等纳米粉体材料复合而成,其自身有一定的防锈能力。磷酸盐中的磷酸根可与钢铁表面的铁原子发生反应,生成水不溶的磷酸铁络合盐,并牢固地附着在钢铁表面,阻隔了水、氧、氯离子 等,起到钝化缓蚀作用,对钢结构起到防化学腐蚀的作用。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016](I)本发明具有黏结强度和抗压强度高、涂层附着力强、耐水性好、耐酸碱性好、安全无毒、发烟量少、抗冷热循环、导热系数低、防火防腐性能优良、耐烃类火灾的厚涂型钢结构防火涂料。
[0017](2)可广泛应用于室外钢结构的防火防腐涂装保护,适用于高层钢结构建筑、隧道防火工程、石油化工中有烃类溶剂火灾危险的设施防护设施及需要防火、保温、消音的建筑物墙体。
【具体实施方式】
[0018]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0019]
硅酸盐(42.5R)30.0-38.0%
[0020]粉煤灰(II级)5.0-8.0%
灰钙粉1.0-3.0%
乳胶粉1.0-2.5%
羟丙基甲基纤维素0.2-0.3°/。
海泡石粉4.0-6.0%
玻化微珠10.0-13.0%
空心玻璃微珠5.0-8.0°/。
水镁石纤维5.0-7.0%
云母粉4.0-6.0%
膨胀蛭石2.0-4.0%
聚磷酸铵0.8-1.1%
三聚氰胺1.2-1.5%
季戊四醇0.8-1.1°/。
重铬酸铵0.3-0.5%
可膨胀石墨2.0-4.0%
纳米铁钛粉9.0-11.0%
成膜助剂3.0-7.0%。
[0021]实施例1
[0022]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0023]
硅酸盐(42.5R)35.0%
粉煤灰(II级)6.0%
灰钙粉1.5%`
乳胶粉1.1%
[0024]羟丙基甲基纤维素0.2%
海泡石粉5.0%
玻化微珠12.0%
空心玻璃微珠6.0%
水镁石纤维6.0%
云母粉4.5%
膨胀蛭石3.0%
聚磷酸铵0.8%
三聚氰胺1.2%
季戊四醇0.8%
重铬酸铵0.4%
可膨胀石墨3.0%
纳米铁钛粉10.5%
成膜助剂3.0%。
[0025]实施例2
[0026]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0027]
硅酸盐(42.5R)32.0%
粉煤灰(II级)6.0%
灰钙粉2.0%
乳胶粉1.5%
羟丙基甲基纤维素 0.2%
海泡石粉5.0%
玻化微珠11.5%
[0028]空心玻璃微珠6.3%
水镁石纤维6.0%
云母粉5.0%
膨胀蛭石3.0%
聚磷酸铵0.9%
三聚氰胺1.3%
季戊四醇0.9%
重铬酸铵0.4%
可膨胀石墨3.0%
纳米铁钛粉10.0%
成膜助剂5.0%。
[0029]实施例3
[0030]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0031]
硅酸盐(42.5R)33.0%
粉煤灰(II级) 7.0%
灰钙粉 2.0%
乳胶粉
1.8%
羟丙基甲基纤维素0.3%
海泡石粉5.5%
玻化微珠11.5%
空心玻璃微珠6.3%
水镁石纤维5.5%
云母粉5.5%
[0032]膨胀蛭石2.0%
聚磷酸铵0.9%
三聚氰胺1.4%
季戊四醇0.9%
重铬酸铵0.5%
可膨胀石墨2.5%
纳米铁钛粉9.5%
成膜助剂3.9%。
[0033]实施例4
[0034]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0035]
硅酸盐(42.5R)31.0%
粉煤灰(II级)5.0%
灰钙粉1.0%
乳胶粉1.0%
羟丙基甲基纤维素0.3%
海泡石粉6.0%
玻化微珠12.5%
空心玻璃微珠7.0%
水镁石纤维5.6%
云母粉4.4%
膨胀蛭石3.0%
聚磷酸铵1,1%
三聚氰胺1.2%
[0036]季戊四醇1.0%
重铬酸铵0.5%
可膨胀石墨4.0%
纳米铁钛粉10.4%
成膜助剂5.0%。
[0037]实施例5
[0038]耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,原料配比按重量百分比计为:
[0039]
硅酸盐(42.5R)31.0%
粉煤灰(II级)5.2%
灰钙粉1.6%
乳胶粉1.7%
羟丙基甲基纤维素0.3%
海泡石粉4.8%
玻化微珠13.0°/。`
空心玻璃微珠5.2%
水镁石纤维5.4%
云母粉4.7%
膨胀蛭石2.0%
聚磷酸铵0.8%
三聚氰胺1.5%
季戊四醇1.1%
重铬酸铵0.4°/。
可膨胀石墨4.0%
[0040]纳米铁钛粉11.0%
成膜助剂6.3%。
[0041]本发明经检测,主要性能为:按GB14907-2002《钢结构防火涂料》进行检验,研制
的水性耐烃类室外厚型钢结构防火涂料的性能指标见下表:
[0042]
【权利要求】
1.耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,其特征在于:原料配比按重量百分比计为:
硅酸盐(42.5R)30.0-38.0%
粉煤灰(II级)5.0-8.0%
灰钙粉1.0-3.0°/。
乳胶粉1.0-2.5%
羟丙基甲基纤维素0.2-0,3%
海泡石粉4.0-6.0% 玻化微珠10.0-13.0%
空心玻璃微珠5.0-8.0%
水钱石纤维5.0-7.0%
云母粉4.0-6 .0%
膨胀蛭石2.0-4.0%
聚磷酸铵0.8-1.1%
三聚氰胺1.2-1.5%
季戊四醇0.8-1.1 °/。
重铬酸铵0.3-0.5°/。
可膨胀石墨2.0-4.0°/。 纳米铁钛粉9.0-11.0% 成膜助剂3.0-7.0%。
2.根据权利要求1所述的耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,其特征在于:所述的原料配比按重量百分比计为: 硅酸盐(42.5R)35.0%粉煤灰(II级)6.0%灰钙粉1.5%乳胶粉1.1% 羟丙基甲基纤维素0.2%海泡石粉5.0°/。玻化微珠12.0%空心玻璃微珠6.0%水镁石纤维6.0%云母粉4.5%膨胀蛭石3. 0%聚磷酸铵0.8%三聚氰胺1.2%季戊四醇0.8%重铬酸铵0.4%可膨胀石墨3.0%纳米铁钛粉10.5%成膜助剂3.0%。
3.根据权利要求1所述的耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,其特征在于:所述的原料配比按重量百分比计为: 硅酸盐(42.5R)32.0% 粉煤灰(II级)6.0%灰钙粉2.0% 乳胶粉1.5%羟丙基甲基纤维素0.2%海泡石粉5.0%玻化微珠11.5%空心玻璃微珠6,3%水镁石纤维6.0%云母粉5.0%膨胀蛭石3.0%聚磷酸铵0.9%三聚氰胺1.3%季戊四醇0.9% 重铬酸铵0.4%可膨胀石墨3.0%纳米铁钛粉10.0% 成膜助剂5.0°/。。
4.根据权利要求1所述的耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,其特征在于:所述的原料配比按重量百分比计为: 硅酸盐(42.5R)33.0% 粉煤灰(II级)7.0%灰钙粉2.0%乳胶粉1.8% 羟丙基甲基纤维素0.3%海泡石粉5.5%玻化微珠11.5%空心玻璃微珠6.3%水镁石纤维5.5%云母粉5.5%膨胀蛭石2.0%聚磷酸铵0.9%三聚氰胺1.4%季戊四醇0.9%重铬酸铵0.5°/。可膨胀石墨2.5%纳米铁钛粉9.5% 成膜助剂3.9°/。。
5.根据权利要求1所述的耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,其特征在于:所述的原料配比按重量百分比计为: 硅酸盐(42.5R)31.0% 粉煤灰(II级)5.0%灰钙粉1.0%乳胶粉1.0% 羟丙基甲基纤维素0.3%海泡石粉6.0% 玻化微珠12.5°/。空心玻璃微珠7.0%水镁石纤维5.6%
云母粉4.4%膨胀蛭石3.0%聚磷酸铵1.1%三聚氰胺1.2%季戊四醇1.0%重铬酸铵0.5%可膨胀石墨4.0%纳米铁钛粉10.4%成膜助剂5.0%。
6.根据权利要求1所述的耐烃类室外厚涂型钢结构防火涂料,其特征在于:所述的原料配比按重量百分比计为: 硅酸盐(42.5R)31.0% 粉煤灰(II级)5.2 %灰钙粉1.6%乳胶粉1.7% 羟丙基甲基纤维素0.3%海泡石粉4.8%玻化微珠13.0%空心玻璃微珠5.2%水镁石纤维5.4%云母粉4.7%膨胀蛭石2.0%聚磷酸铵0.8%三聚氰胺1.5%季戊四醇1.1%重铬酸铵0.4%可膨胀石墨4.0%纳米铁钛粉11.0%成股助剂6.3%。`
【文档编号】C09D7/12GK103450716SQ201310016055
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年1月17日 优先权日:2013年1月17日
【发明者】王海辉 申请人:王海辉
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