一种双组份超薄膨胀型防火涂料及其制备方法与流程

文档序号:11103714阅读:554来源:国知局

本发明涉及防火涂料的技术领域,具体地说是一种双组份超薄膨胀型防火涂料及其制备方法。



背景技术:

建筑物防火是一项任重而道远的安全防护工作。近年来,全国范围内建筑物火灾时有发生,如2013年上海农产品市场大火,哈尔滨国润家饰城火灾,2009年央视大楼火灾,这些火灾使得人们的生命财产损失惨重,给人们留下了深刻的教训。同时,近些年大型钢结构建筑不断涌现,据可靠的实践研究发现,钢结构建筑物的耐火性能不及钢筋混凝土结构的建筑物,当表面温度达到540℃时,钢结构的支撑能力会突然下降,容易造成建筑物垮塌等事故。随着钢结构建筑,尤其是高层钢结构建筑的蓬勃发展,对这类建筑物的防火保护显得尤为重要。实践表明,在钢结构表面涂覆防火涂料,来提高钢结构的耐火时间是最可靠、最实用的防火保护措施之一。

目前有关于防火涂料研究和应用方面国内外研究者做了大量工作,如:专利号为200810231868.7和01113320.1等公开了超薄型钢结构防火涂料及其制备方法;专利号为CN103045037A的专利公开了水性膨胀型钢结构防火涂料及制备方法,其特征在于先制备纳米阻燃剂,再将纳米阻燃剂与体系中的各组分混合均匀,制备出低成本高效率水性膨胀型钢结构防火涂料,以上发明专利的不足之处在于,由于体系中所选树脂体系制备工艺较复杂,涂料各组分工艺较繁琐,制备的涂层较厚,膨胀炭质层不够均匀致密,涂层发泡倍率相对较低,耐热性差、耐火时间较短等。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种改进的双组份超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,它可克服现有技术中工艺复杂、膨胀炭质层碳孔不够均匀致密,耐热性差、耐火时间较短的一些不足。

为了实现上述目的,本发明的技术方案是:

一种双组份超薄膨胀型防火涂料,其特征在于:该涂料由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其重量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 68-74%

促进剂 8-15%

醋酸丁酯 12-18%。

一种双组分超薄膨胀型防火涂料的制备方法,其特征在于:所述的制备方法包括如下步骤:a、制备A组分,将重量百分比为28-35%的阻燃体系、7-10%的增强填料、1-3%的颜料和20-28%的溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min混合均匀;

随后加入重量百分比为26-32%的磷基环氧树脂,在800r/min的速率条件下再次搅拌10min;

最后加入重量百分比为0.6-2%的消泡剂、0.03-0.5%的防霉剂、0.8-3%的触变防沉剂及0.4-0.6%的偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;

b、制备b组分,将重量百分比为68-74%的胺类固化剂、8-15%的促进剂、12-18%的醋酸丁酯按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;

c、使用时将A、B组分按照重量百分比3:1比例搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

使用时,本发明的防火涂料由A、B两种组分混合而成,A、B组分按照质量比3:1搅拌混合、熟化,然后,空气喷涂在表面喷砂处理的钢板上,反复喷涂,直至达到涂层所需厚度。本发明涂料所选用的树脂体系为含磷环氧树脂体系,该树脂体系具有较好的绝热和阻燃性能,同时当该树脂与固化体系固化交联时,形成的固化物中具有P、N基团,具有较好的阻燃效果;其次是该涂料的涂层较薄、发泡倍率较高、膨胀炭质层碳孔均匀一致及防火阻燃时间长。

本发明的有益效果在于:

1、所选用的磷基环氧树脂耐热性及防火阻燃性能好;

2、磷基环氧树脂与脂肪胺类固化剂固化后,形成的固化物中含有P、N化学基团具有较好的阻燃性;

3、制备的防火涂料涂层较薄,发泡倍率高,膨胀炭质层均匀致密,耐火性能较好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

本发明所述的一种双组份超薄膨胀型防火涂料,其与现有技术的区别在于:该涂料由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其重量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 68-74%

促进剂 8-15%

醋酸丁酯 12-18%。

所述的阻燃体系由三氯乙基磷酸酯、季戊四醇、双氰胺、介孔石墨MGP或者膨胀石墨、Mg(OH)2按照重量比例为6:2:1:0.5:0.1混合而成;所述的增强填料为TiO2、滑石粉、B2O3按照重量比例为2:1:1混合而成;所述的溶剂为丙二醇、醋酸丁酯、丙二醇乙醚按照重量比例为1:1:0.7混合而成。所述的颜料为改性偏硼酸钡;所述的消泡剂由磷酸三丁酯和聚醚3255按照重量比例3:1混合而成;所述的防霉剂为二硫氰甲烷;所述的触变防沉剂由氢化蓖麻油、有机膨润土按照重量比例2:1或者由聚酰胺蜡构成;所述的偶联剂由KH-560与OP-10按照重量比例1:1混合而成。

上述所述的磷基环氧树脂的具体结构为(参考Wang C.S.et al.Journal of Applied Polymer Science,2000,75,429-436合成):

所述的胺类固化剂为脂肪胺类固化剂,其具体的化学成分为双(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷;所述的固化促进剂为DMP-30。

所述的制备方法包括如下步骤:a、制备A组分,将重量百分比为28-35%的阻燃体系、7-10%的增强填料、1-3%的颜料和20-28%的溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min混合均匀;随后加入重量百分比为26-32%的磷基环氧树脂,在800r/min的速率条件下再次搅拌10min;最后加入重量百分比为0.6-2%的消泡剂、0.03-0.5%的防霉剂、0.8-3%的触变防沉剂及0.4-0.6%的偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;b、制备b组分,将重量百分比为68-74%的胺类固化剂、8-15%的促进剂、12-18%的醋酸丁酯按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;c、使用时将A、B组分按照重量百分比3:1比例搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

实施例1:

一种双组分超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,它由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其质量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 68%

促进剂 15%

醋酸丁酯 17%

具体制备方法为:

首先将A组分中的阻燃体系、增强填料、颜料和溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min,随后加入含磷环氧树脂,在同样的速率条件下再次搅拌10min,最后加入消泡剂、防霉剂、触变防沉剂及偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;

将B组分中的固化剂、促进剂、溶剂按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;

使用时将A、B组分按照质量比3:1搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

为了测试该防火涂料的理化性能,采用空气喷涂法,将配置好的成品涂料喷涂在经喷砂处理的钢板上,依据GB14907-2002测试涂层的相关性能。

实例效果分析:通过涂层测厚仪测试涂层的厚度为1.7mm;依据GB/T1728-2002指触法和压滤纸法分别测试涂层的表干为0.6h和实干时间为3h;采用垂直燃烧法进行耐火极限测试发现涂层的耐火极限为108min,膨胀炭质层的厚度为5.2cm;测试涂层的背板温度为326℃;膨胀炭质层碳孔均匀致密。

实施例2:

一种双组分超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,它由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其质量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 71%

促进剂 11%

醋酸丁酯 18%

首先将A组分中的阻燃体系、增强填料、颜料和溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min,随后加入含磷环氧树脂,在同样的速率条件下再次搅拌10min,最后加入消泡剂、防霉剂、触变防沉剂及偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;

将B组分中的固化剂、促进剂、溶剂按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;

使用时将A、B组分按照质量比3:1搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

为了测试该防火涂料的理化性能,采用空气喷涂法,将配置好的成品涂料喷涂在经喷砂处理的钢板上,依据GB14907-2002测试涂层的相关性能。

实例效果分析:通过涂层测厚仪测试涂层的厚度为1.6mm;依据GB/T1728-2002指触法和压滤纸法分别测试涂层的表干为0.8h和实干时间为2h;采用垂直燃烧法进行耐火极限测试发现涂层的耐火极限为98min,膨胀炭质层的厚度为4.3cm;测试涂层的背板温度为352℃;膨胀炭质层碳孔相对较均一,存在部分破孔现象,同时炭质层表面出现开裂现象。

实施例3:

一种双组分超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,它由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其质量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 74%

促进剂 14%

醋酸丁酯 12%

具体制备方法为:

首先将A组分中的阻燃体系、增强填料、颜料和溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min,随后加入含磷环氧树脂,在同样的速率条件下再次搅拌10min,最后加入消泡剂、防霉剂、触变防沉剂及偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;

将B组分中的固化剂、促进剂、溶剂按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;

使用时将A、B组分按照质量比3:1搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

为了测试该防火涂料的理化性能,采用空气喷涂法,将配置好的成品涂料喷涂在经喷砂处理的钢板上,测试涂层的相关性能。

实例效果分析:通过涂层测厚仪测试涂层的厚度为1.2mm;依据GB/T1728-2002指触法和压滤纸法分别测试涂层的表干为0.5h和实干时间为2h;采用垂直燃烧法进行耐火极限测试发现涂层的耐火极限为113min,膨胀炭质层的厚度4.3cm;测试涂层的背板温度为302℃;膨胀炭质层碳孔较均一,但是炭质层表面出现微小裂纹。

实施例4:

一种双组分超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,它由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其质量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 72%

促进剂 13%

醋酸丁酯 15%

具体制备方法为:

首先将A组分中的阻燃体系、增强填料、颜料和溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min,随后加入含磷环氧树脂,在同样的速率条件下再次搅拌10min,最后加入消泡剂、防霉剂、触变防沉剂及偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;

将B组分中的固化剂、促进剂、溶剂按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;

使用时将A、B组分按照质量比3:1搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

为了测试该防火涂料的理化性能,采用空气喷涂法,将配置好的成品涂料喷涂在经喷砂处理的钢板上,测试涂层的相关性能。

实例效果分析:通过涂层测厚仪测试涂层的厚度为1.3mm;依据GB/T1728-2002指触法和压滤纸法分别测试涂层的表干为0.3h和实干时间为1.2h;采用垂直燃烧法进行耐火极限测试发现涂层的耐火极限为132min,膨胀炭质层的厚度为5.1cm;测试涂层的背板温度为256℃;炭质层碳孔均匀,碳层表面无开裂现象。

实施例5:

一种双组分超薄膨胀型防火涂料及其制备方法,它由A、B两组分构成,其中:

A组分的组成及其质量百分比为:

B组分的组成及其质量百分比为:

胺类固化剂 73%

促进剂 9%

醋酸丁酯 18%

具体制备方法为:

首先将A组分中的阻燃体系、增强填料、颜料和溶剂在转速为800r/min的条件下搅拌30min,随后加入含磷环氧树脂,在同样的速率条件下再次搅拌10min,最后加入消泡剂、防霉剂、触变防沉剂及偶联剂混合均匀,至于三辊研磨仪上研磨30min,分装待用,即得A组分;

将B组分中的固化剂、促进剂、溶剂按照一定的比例混合均匀;分装待用,即得B组分;

使用时将A、B组分按照质量比3:1搅拌混合均匀,在1200r/min的转速条件下搅拌10min,熟化10min,即得防火涂料成品。

为了测试该防火涂料的理化性能,采用空气喷涂法,将配置好的成品涂料喷涂在经喷砂处理的钢板上,测试涂层的相关性能。

实例效果分析:通过涂层测厚仪测试涂层的厚度为1.8mm;依据GB/T1728-2002指触法和压滤纸法分别测试涂层的表干为0.7h和实干时间为1.8h;采用垂直燃烧法进行耐火极限测试发现涂层的耐火极限为85min,膨胀炭质层的厚度为6.2cm;测试涂层的背板温度为341℃;膨胀炭质层碳孔相对较均一,破孔现象较严重,同时炭质层表面出现开裂现象也较严重。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1