一种自交联钢结构防火涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于防火涂料技术领域，具体来说，设及到一种自交联钢结构防火涂料及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在火灾发生的lOmin内，火场温度可达到700°C左右，因此当钢材局部或表面遭受 火灾作用时，热量可在钢材内部迅速传递，将引起整个结构或构件温度急剧升高，致使结构 强度降低或完全丧失承载能力。在火灾作用下，由于温度升高，原子动能增大，原子离开平 衡点形成的空位增多，削弱了原子间的结合力；另一方面，在载荷作用下，空位容易形成应 力集中，因此在火灾和载荷的共同作用下，钢材首先从空位处开始破坏，并逐渐向周围扩展 由局部到整体破坏所需时间很短，因此耐火极限很低。
[0003] 钢结构防火涂料有两大类，非膨胀型钢结构防火涂料和膨胀型防火涂料。非膨胀 型钢结构防火涂料一般靠添加无机耐火材料来起到防火隔热效果进行防火，但由于防火效 果不理想已被逐渐淘汰。而膨胀型钢结构防火涂料由于防火性能较好被广泛应用，按照涂 料形态可W分为水型、油型和粉末型=类，由于油性涂料溶剂挥发易污染环境因此用量在 逐渐减少，而应用最广泛的水性薄涂型钢结构防火涂料，W水为溶剂减少了溶剂挥发的污 染。现有的薄涂膨胀型钢结构防火涂料W聚磯酸锭、=聚氯胺、季戊四醇和部分无机材料组 成，成膜物质主要采用水性聚合物乳液（苯丙乳液、聚丙締酸醋乳液、己丙乳液、氯丙乳液 等），制备工艺为将水性聚合物乳液与防火材料、助剂、颜料、填料等高速分散、研磨、调粘度 而成。通过对市场上现有水性薄涂型钢结构防火涂料耐火性能大量试验，发现涂层在经过 高温膨胀后容易裂纹和脱落，对隔热耐火不利。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种致密性能与耐火性能佳，且高温膨胀效 果好的自交联钢结构防火涂料及其制备方法。
[0005] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，按质量份计算，所述防火涂料包括 12-28份的水性自交联丙締酸乳液、1-5份的颜料、39-62份的防火助剂、7-17份的耐火填 料、0. 1-0. 5份的增稠剂、0. 1-0. 4份的成膜助剂和10-18份的去离子水；所述防火助剂包括 脱水剂聚磯酸锭、=聚氯胺、炭剂季戊四醇和膨胀石墨；所述增稠剂为纤维素。
[0006] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，按质量份计算，所述防火助剂包括 17-28份的聚磯酸锭、13-20份的=聚氯胺、8-18份的季戊四醇和1-6份的80目的能膨胀 200倍W上的膨胀石墨；所述颜料为1-5份的铁白粉；所述耐火填料为2-7份的高侣耐火泥 和5-10份的陶瓷纤维。
[0007] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，所述水性自交联丙締酸乳液的固体含 量为45% -50%，在常温下水分蒸发过程中进行自交联固化。
[000引本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，所述高侣耐火泥中Al203含量 55 % -85 %，细度为 200 目-400 目。
[0009] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，所述季戊四醇为单季戊四醇、双季戊 四醇或=季戊四醇中的任一种。
[0010] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，所述聚磯酸锭为聚合度大于1000的 II型聚磯酸锭。
[0011] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，所述纤维素采用甲基纤维素、駿甲基 纤维素、哲己基纤维素、哲丙基甲基纤维素中的任意一种。
[0012] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料，所述成膜助剂采用二己二醇单了離。
[0013] 本发明所述的一种自交联钢结构防火涂料的制备方法，所述方法具体为；按原料 配比称取各组分，开动分散机依次添加水性自交联丙締酸乳液、去离子水、聚磯酸锭、=聚 氯胺、季戊四醇、膨胀石墨、铁白粉和高侣耐火泥，然后进行高速分散15min，再加入陶瓷纤 维、成膜助剂和纤维素增稠剂继续高速分散lOmin，调节粘度后接着进行研磨，得防火涂料。
[0014]与现有技术相比，本发明所述的自交联钢结构防火涂料及其制备方法如下的优 占. y ?、、 ?
[0015] 1)、采用水性自交联丙締酸乳液作为薄型膨胀型钢结构防火涂料基质树脂，具有 良好的力学性能，耐水性、耐洗漆性，优良的附着力，耐冲击性和柔初性，卓越的耐候性和保 色保光性，施工简便，涂层干燥迅速，突出的耐热性能。水性自交联丙締酸乳液优异的耐候 性、耐热性能可W满足钢结构膨胀型防火涂料基质的要求，还可满足姪类着火时快速升温 的要求，耐火极限可达120min(涂层干膜厚度2. 4mm)W上。
[0016] 2)、在通常所用的聚磯酸锭，加入=聚氯胺、季戊四醇、膨胀石墨作为成碳催化剂 和发泡剂，提高了涂层受热发泡效果，使发泡层增厚且密实，发泡层厚度可达原涂层厚度的 25倍-42倍，提高了防火涂层的耐火极限，在涂料中加入纤维素增稠剂增加了涂料粘度，提 高涂料对钢构件的流挂效果，保证了单次喷涂涂层的厚度。
[0017]3)、本发明生产工艺简单、成本低、防火效果好、应用范围广。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体的实施例对本发明所述的自交联钢结构防火涂料及其制备方法做 进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
[0019] 实施例1
[0020] 称取水性自交联丙締酸乳液28g放入揽拌桶内开始揽拌，然后依次称取聚磯酸锭 17g，S聚氯胺13g，单季戊四醇8g，膨胀石墨巧0目膨胀200倍W上）4g，铁白粉3g，高侣耐 火泥7g，陶瓷纤维8g，二己二醇单了離0.Ig，甲基纤维素0. 2g，去离子水12g加入揽拌桶 内，并进行高速分散揽拌30min，调节粘度后接着进入砂磨机进行砂磨，包装，即得本发明的 薄型钢结构防火涂料。
[0021] 实施例2
[0022] 称取水性自交联丙締酸乳液24g放入揽拌桶内开始揽拌，然后依次称取聚磯酸锭 19g，S聚氯胺14g，双季戊四醇lOg，膨胀石墨巧0目膨胀200倍W上）6g，铁白