专利名称：一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及到钢结构防火涂料的技术领域，具体地讲，涉及到一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法。
背景技术：
钢结构具有自重轻、安装容易、施工周期短、制造和安装机械化程度高等优点，受到了建筑行业的青睐，在单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等建筑得到广泛应用，尤其是随着住宅产业化的推进，轻钢结构将会得到更广泛的应用。然而，钢结构存在着致命的缺陷耐火性能差，其机械性能，例如承载能力、屈服点、抗拉及弹性模量随着温度的升高而急剧降低。普通钢材在300-400°C时强度开始迅速下降；到5001时其强度降低到原来的40% -50%。在全负荷情况下的普通钢材失去静态平衡稳定性的临界温度为540°C左右。火灾情况下，没有保护层的钢结构在15分钟左右就开始逐渐失去了承重能力。 解决钢结构这种缺陷的主要方法有防火涂料保护、防火板材保护、混凝土防火保护、结构内通水冷却等。由于施工较为简单、防火效果较为显著、经济性能较为合理、品种选择性广等优点，防火涂料保护是应用最为广泛的方案。目前，防火涂料大致可以分无机防火涂料和有机防火涂料及有机无机复合防火涂料。其中无机防火涂料组份一般有粘结料，如水泥、水玻璃、磷酸盐、煅烧高岭土、石膏、氧化镁、硫酸镁、膨润土 ；颜填料，如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、漂珠、空心微珠、碳酸钙、石英粉、海泡石粉、滑石粉；增强材料，如玻璃纤维、钢纤维、硅酸铝纤维；阻燃剂，如各种氢氧化物、贫水硼砂、聚磷酸铵。这类防火涂料普遍存在的缺点是粘结性和耐水性差，易龟裂、粉化、剥落，涂层密度大，施工较为不便，涂层装饰性不佳。有机防火涂料的组份一般有成膜剂，如丙烯酸树脂、溴碳丙烯酸树脂、溴碳环氧树脂、氟碳树脂、有机硅氧烷树脂；防火助剂，如聚磷酸铵、多聚磷酸铵、磷酸氢铵、季戊四醇、双季戊四醇、羟基树脂；发泡剂，如三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、双氰胺、氯化石蜡、磷酸铵盐、氨基树脂；无机颜填料，如钛白粉、氧化锌、高岭土、海泡石粉、滑石粉；消泡剂和流平剂。然而，目前有机及有机无机复合的钢结构防火涂料存在着有机高分子本身的防火性差，甚至燃烧；有机高分子材料受热分解产生大量有毒有害烟气；采用的阻燃剂在受热后分解出有毒有害烟气；涂料的使用寿命较短等。
发明内容
本发明主要目的在于解决目前无机钢结构防火涂料存在的粘结性、耐水性差，装饰性不佳及有机类钢结构防火涂料防火效果差，使用寿命较短、不环保、受热分解会产生大量有毒有害烟气的问题，提供一种具有绝热、防火、低烟、低毒、轻质、高强、耐久的性能优异的具装饰性的以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法。实现本发明的一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法是首先进行本发明的钢结构防火涂料的原料选配并按下列重量)配制
膨胀玻化微珠10 40 ;煅烧高岭土 I 6;石膏I 5;磷酸盐I 5;有机膨润土 I 5;钛白粉3 7;
氧化锌I 2;海泡石I 5 ;滑石粉I 7;硅酸铝纤维0.5 2;流平剂0.5 I;酚醛树脂20 50%、丙烯酸树脂2 10%、有机硅氧烷树脂2 10%或水泥15 45%;本发明所提供的钢结构防火涂料，其制备步骤为I)先将膨胀玻化微珠、煅烧高岭土、石膏、磷酸盐、有机膨润土、钛白粉、氧化锌、海泡石、滑石粉、硅酸铝纤维、流平剂、酚醛树脂、丙烯酸树脂及有机硅氧烷树脂按比例搅拌成混合料，酚醛树脂、丙烯酸树脂及有机硅氧烷树脂可用水泥代替；2)将混合料与水和溶剂按照I : I I. 2比例搅拌均匀制成本发明的一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料。本发明所述的一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料，其配方具有可调节性。该防火涂料可以选择水性体系，则上述组份通式所有组份均选择亲水性材料，而溶剂为水。该涂料也可以选择溶剂型体系，则上述组份通式所有组份均选择憎水性材料，而溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、醋酸丁酯有机溶剂中的一种或几种。本发明所述的一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其配方具有广泛的可调节性。该防火涂料选择无机粘结剂时原料按下列重量)配制水泥15 45 ;煅烧高岭土 I 6 ;石膏I 5 ;磷酸盐I 5%;有机膨润土 I 5 ;膨胀玻化微珠10 30 ;钛白粉3 7 ;氧化锌I 2 ;海泡石粉I 5%、滑石粉I 7 ;硅酸铝纤维0. 5 2 ;流平剂0. 5 1%。该防火涂料选择有机粘结剂时原料按下列重量)配制膨胀玻化微珠10 40 ;煅烧高岭土 I 2 ;石膏I 5 ;磷酸盐I 5 ;有机膨润土 I 5 ;钛白粉3 7 ;氧化锌I 2 ;海泡石粉I 5 ;滑石粉I 7 ;硅酸铝纤维0. 5 2 ;酚醛树脂20 50 ;丙烯酸树脂2 10 ;有机硅氧烷树脂2 10% ;流平剂0. 5 I %。该发明所述的一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其显著特点在于在传统的有机无机复合钢结构防火涂料的基础上，采用了膨胀玻化微珠和酚醛树脂，得到性能优异的钢结构防火涂料。其中，在无机组份中采用膨胀玻化微珠替代传统轻质骨料，使得该涂料具有密度低、强度高，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强、绝热、防火、隔音、保温等优异性能；在有机组份中采用酚醛树脂替代传统成膜剂，无需外加阻燃剂，使得涂层具有难燃、热稳定性好、低烟、低毒、力学强度高、抗化学腐蚀能力强、耐候性好等多项优点，克服了普通有机树脂的阻燃性差和受热分解释放有毒烟气的缺点。该钢结构防火涂料性能优异、制备方法简单、环境友好；其性能指标如下表I所示表I
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权利要求
1.一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于 本发明的钢结构防火涂料的原料选配并按下列重量)配制 膨胀玻化微珠10 40 ; 煅烧高岭土I 6 ; 石膏I 5 ; 磷酸盐I 5 ; 有机膨润土I 5 ; 钛白粉3 7; 氧化锌I 2 ; 海泡石I 5 ; 滑石粉I 7 ; 硅酸铝纤维O. 5 2 ; 流平剂O. 5 I ; 酚醛树脂20 50%、丙烯酸树脂2 10%、有机硅氧烷树脂2 10% 或水泥15 45% ; 制备步骤为 . 1)先将膨胀玻化微珠、煅烧高岭土、石膏、磷酸盐、有机膨润土、钛白粉、氧化锌、海泡石、滑石粉、硅酸铝纤维、流平剂、酚醛树脂、丙烯酸树脂及有机硅氧烷树脂按比例搅拌成混合料，酚醛树脂、丙烯酸树脂及有机硅氧烷树脂可用水泥代替； . 2)将混合料与水和溶剂按照I: I I. 2比例搅拌均匀制成本发明的一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料。
2.根据权利要求I所述的ー种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于原料按下列重量)配制膨胀玻化微珠10 40 ;煅烧高岭土 I 2 ，石膏I 5 ;磷酸盐I 5 ;有机膨润土 I 5 ;钛白粉3 7 ;氧化锌I 2 ;海泡石粉I 5 ;滑石粉I 7 ;硅酸铝纤维O. 5 2 ;酚醛树脂20 50 ;丙烯酸树脂2 10 ;有机硅氧烷树脂.2 10% ;流平剂O. 5 1%。
3.根据权利要求I所述的ー种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于溶剂为こ醇、丙醇、丁醇、こ酸こ酷、醋酸丁酯有机溶剂中的ー种或几种。
4.根据权利要求I所述的ー种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于将膨胀玻化微珠25%、煅烧高岭土 1%、石膏I %、聚磷酸铵I %、有机膨润土.2 %、钛白粉5 %、氧化锌2 %、海泡石粉2 %、滑石粉5 %、硅酸铝纤维0.5%、水溶性酚醛树脂.45%、水溶性丙烯酸树脂5%、水溶性有机硅氧烷树脂5% ;流平剂O. 5%在搅拌机内搅拌混合均匀；将上述混合均匀的物料与水按照I : 1.2比例搅拌均匀得到粘稠流体状水溶性的钢结构防火涂料。
5.根据权利要求I所述的ー种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其特征在于将膨胀玻化微珠25% ;煅烧高岭土 1%、石膏1%、聚磷酸铵1%、有机膨润土.3%、钛白粉4%、氧化锌2%、海泡石粉2%、滑石粉5%、硅酸铝纤维O. 5%、溶剂型酚醛树脂.45%、溶剂型丙烯酸树脂5%、溶剂型有机硅氧烷树脂5% ;流平剂O. 5%在搅拌机内搅拌混合均匀；将上述混合均匀的物料与水和こ醇按照I : O. 5 : O : 6比例搅拌均匀，得到粘稠流体状溶剂型钢 结构防火涂料。
全文摘要
本发明提供了一种以膨胀玻化微珠为基材的钢结构防火涂料的制备方法，其显著特点是在传统的有机无机复合钢结构防火涂料的基础上，采用了膨胀玻化微珠和酚醛树脂，得到性能优异的钢结构防火涂料。其中，在无机组份中采用膨胀玻化微珠替代传统轻质骨料，使得该涂料具有密度低、强度高，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强、绝热、防火、隔音、保温等优异性能；在有机组份中采用酚醛树脂替代传统成膜剂，无需外加阻燃剂，使得涂层具有难燃、热稳定性好、低烟、低毒、力学强度高、抗化学腐蚀能力强、耐侯性好等多项优点，克服了普通有机树脂的阻燃性差和受热分解释放有毒烟气的缺点。
文档编号C09D5/18GK102746763SQ20111010121
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者孙桂芳, 宋振, 李俊领, 王永魁, 罗淑湘 申请人:北京建筑技术发展有限责任公司