专利名称：一种无机膨胀型钢结构防火涂料的制作方法
技术领域：
本发明提出一种用无机材料制成的、分层涂于钢结构表面的膨胀型防火涂料，属于防火涂料技术领域。
本发明提出以前，在美国专利US-488057中公开了两种无机膨胀型防火涂料一种是水玻璃中掺入铝粉，另一种是水玻璃中掺入碳化硅和碳化硅晶须。其使用方法为前者用作粘结剂和隔离层，后者用作发泡层，依次涂覆在铝或铝合金的表面，用以防火。上述由两种涂料复合而成的防火层存在三个缺点(1)耐火极限只有30分钟;(2)所用的铝粉、碳化硅晶须比较昂贵;(3)使用范围小，只适用于铝及铝合金，不适用于现代社会大量使用的钢结构。
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺点，采用无机材料研制一种适用于钢结构的、耐火极限长、涂覆工艺简单、发泡时不产生有毒气体的防火涂料。
本发明的目的是这样实现的在钢结构的表面依次涂覆四层涂料(1)高温(500℃以上)时产生无毒气体的高温发泡层;(2)然后涂覆一层隔离层;(3)再涂覆层一层低温(500℃以下)时能产生无毒气体的低温发泡层;(4)最后再涂覆一层隔离层。由此，组成了一种由四层涂料组成的复合涂层。该复合涂层在火灾期间的防火功能是这样完成的在火灾初期，低温发泡层受热后，在200℃左右产生无毒气体，首先发泡，发挥隔热作用，减缓钢结构的升温趋势，用于前期阻火。当火焰继续升温至800℃以上时，随着低温发泡层的熔缩，高温发泡层开始产生无毒气体，起泡，形成致密的隔热层，继续阻火。位于高低温发泡层中间和低温发泡层外面的隔离层是采用同种材料制成的，不发泡，它的作用是隔热和抑制发泡层的过度发泡。
本发明与现有技术相比的优点为1、耐火极限长，超过60分钟;
2、涂覆工艺简单，容易涂刷;
3、涂层抗压强度高，必要时，施工人员可站在涂层上涂刷;
4、各涂层所用的涂料均不易燃烧，无异味，施工人员不需特别的防护器具;
5、在阻火过程中不排放有毒气体;
6、涂料与钢结构之间附着力较好;
7、原材料价格低廉。
下面结合附图详细介绍
具体实施例方式
图1为本发明的结构示意图，图中，1为钢结构，2为高温发泡层，3为隔离层，4为低温发泡层，5为隔离层。
1、高温发泡层的组成及制造方法如下a、组成成份为水玻璃、玻璃粉、膨胀珍珠岩和碳黑共四种，它们之间的重量比依次为50∶30∶12～24∶0.1～3.0。
b、制造方法为将研细的玻璃粉(细度≥180～300目)、膨胀珍珠岩粉、碳黑，按上述比例，用球磨混合均匀，制成高温发泡粉料，然后加入到水玻璃(模数M≥30)基料中，搅拌均匀，即成高温发泡层涂料。
2、低温发泡层涂料的组成及其制造方法
a、组成成份为水玻璃(模数M＞3.0)，白炭黑(纯度≥88%)、氢氧化纳(或氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾，纯度≥98%)钛白粉(各种晶型均可)，依次按下述重量比配制100∶9～24∶1～10∶0.5～0.8。
b、制造方法按上述比例，先将白碳黑和钛白粉混合，得到低温发泡层粉;再将水玻璃与氢氧化钠(或氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾)混合，得到调配液;最后，把所得的低温发泡粉和调配液混合，搅拌均匀，就得到低温发泡层涂料。
3、隔离层涂料的组成及其制造方法a、组成成分为水玻璃(模数M≥3.0)、高铝土(细度325目)、滑石粉(细度325目)，按下述重量比配制20～30∶25∶5。
b、制造方法为按上述重量比，将高铝土、滑石粉倒入水玻璃内，搅拌均匀即成。
复合涂料的组成及施工方法将上述三种材料按如下先后次序涂刷到钢结构的表面上高温发泡层、隔离层、低温发泡层、隔离层。涂料的用量与涂层厚度应达到下述要求高层发泡层涂料用量为6.0～6.2公斤/米2，湿涂层厚度为2.4～2.5毫米;隔离层涂料用量为0.8～0.9公斤/米2，湿涂层厚度为0.1～0.2毫米;低温发泡层涂料用量为8.0～8.2公斤/米2，湿涂层厚度为1.9～2.0毫米;隔离层涂料用量为0.8～0.9公斤/米2，湿涂层厚度为0.1～0.2毫米。按上述施工方法组成的复合涂料，涂层总重量为15.6～16.2公斤/米2，湿涂层总厚度为4.5～4.9毫米。
各层涂料均应分道涂刷，每道涂刷间隔离时间不少于8小时，每层涂刷间隔时间不少于24小时。
权利要求
1.一种复合防火涂料，其特征在于该涂料按下述次序涂覆于钢结构表面高温发泡层、隔离层、低温发泡层、隔离层。
2.如权利要求1所说的复合防火涂料，其特征在于高温发泡层的组成成份为水玻璃、玻璃粉、膨胀珍珠岩、碳黑，它们之间的重量比，依次为50∶30∶12～24∶0.1～3.0，它们的制造方法为按上述比例，将细度≥180～300目的研细的玻璃粉、膨胀珍珠岩粉、炭黑混合均匀，制成高温发泡粉料，然后加入到模数M≥3.0的水玻璃中搅拌均匀即成。
3.如权利要求1所说的复合防火涂料，其特征在于低温发泡层的组成成份为水玻璃、白碳黑、氢氧化钠、(或氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾)、钛白粉，它们之间的重量比，依次为100∶9～24∶1～10∶0.5～0.8;它们的制造方法为按上述比例，将白炭黑(纯度≥88%)和钛白粉(各种晶型均可)混合，得到低温发泡层粉;再将水玻璃(模拟M≥3.0)与氢氧化钠(或氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾)混合，得到调配液;最后，将低温发泡层粉与调配液混合，搅拌均匀即成。
4.如权利要求1所说的复合防火涂料，其特征在于隔离层的组成成份为水玻璃、高铝土和滑石粉，它们之间的重量比，依次为20～30∶25∶5;它们的制造方法为按上述比例，将高铝土(细度325目)、滑石粉(细度325目)倒入水玻璃(模数M≥3.0)内，搅拌均匀即成。
5.如权利要求1所说的复合防火涂料，其特征在于各涂层的厚度范围(湿涂层)依次为高温发泡层2.4～2.5毫米;隔离层0.1～0.2毫米;低温发泡层1.9～2.0毫米;隔离层0.1～0.2毫米。
全文摘要
本发明提出一种用无机材料制成的、分层涂于钢结构表面的膨胀型防火涂料，属于防火涂料领域。本发明的特征在于涂料由高温发泡层、低温发泡层、隔离层组成，按下述先后次序，分四层涂于钢材表面高温发泡层、隔离层、低温发泡层和隔离层。全部材料均用价格低廉的无机材料制成，阻火过程中梯次发泡，形成复合涂层，并且不产生有毒气体，耐火极限超过60分钟，可供各种钢结构的现代建筑物涂覆，用作防火保护措施。
文档编号C09D5/18GK1076941SQ92102108
公开日1993年10月6日 申请日期1992年4月1日 优先权日1992年4月1日
发明者范春山, 陈功智, 黄永勤 申请人:中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所