本发明涉及一种新型防火涂料，具体为一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料及其制备工艺。
技术背景
钢结构本身虽为不燃烧材料，但钢结构具有耐火性能差的致命弱点，在火灾高温作用下，其力学性能如屈服强度、弹性模量、荷载能力等都会随温度的升高而急剧下降。当钢结构的受热温度达到600℃时，钢结构基本丧失全部强度、刚度导致过大的变形而不能继续使用。一般火场的温度均达到800℃-1000℃，在这样高的温度下，裸露的钢结构会很快出现塑性变形，产生局部破坏，造成钢结构建筑的整体在几分钟内就会丧失承重能力而垮塌，造成严重的伤亡事故和经济损失。因此，为了将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围，需要对钢结构采取防火保护措施,而在钢结构上涂覆一层防火涂料是一种既经济又实用的方法，现有技术中就有众多的钢结构防火涂料。
但目前防火涂料技术中存在以下缺点和问题：(1)虽然使用的基料树脂对涂料的防火性能有所提高，但遇火时放出大量有毒刺激性气体，火场中火烧致死的比列很小，大部分都是烟气致死。(2)虽然已有技术注意加入抑烟剂，但只是抑制了颗粒状烟雾，忽视了涂层膨胀过程中产生的对人体有害的刺激性气体，特别是防火涂料运用在低毒要求的时候。(3)现有低烟防火涂料在加入抑烟剂和填料时没有认识到两者之间的协同效应，导致防火涂料的防火性能下降，同时涂层耐候性差，一年甚至数月内开裂脱落，或在湿热环境下变色发黄等。(4)现有防火涂料多为厚浆型，粘度高导致施工性能差，同时由于细度过高导致装饰不美观，并且没有考虑到原料细度对产品防火性能的影响。(5)现有防火涂料遇火膨胀后产生的碳层强度差，极易被火焰冲破，不仅导致防火性能下降，同时使火场飞灰严重。
技术实现要素：
为解决现有技术防火性、耐火性、阻燃性、抑烟性和耐候性不足以及放出刺激性气体的缺陷，本发明所涉及的一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，按其原材料的质量份数比配制而成：拼合树脂基料25-35份、防火助剂27-48份、钛白粉3-10份、抑烟填料8-15份、溶剂15-28份和助剂1-3份。
进一步地，所述的拼合树脂基料是丙烯酸树脂、丙烯酸改性醇酸树脂和氨基树脂三种树脂的混合物，其重量配比为丙烯酸树脂：丙烯酸改性醇酸树脂：氨基树脂＝2:2:1。
进一步地，所述的防火助剂由脱水催化剂聚磷酸铵、发泡剂和成碳剂组成，防火助剂重量配比为：聚磷酸铵45-60％，发泡剂20-30％，成碳剂18-25％。
进一步地，所述的聚磷酸铵的聚合度大于1000；所述的发泡剂是三聚氰胺或尿素中的任一种；所述的成碳剂是季戊四醇、二季戊四醇或三季戊四醇的任一种。
进一步地，所述的溶剂是200#溶剂油或S-150#溶剂油或芳烃溶剂油S-1000#溶剂的任一种。
进一步地，所述的钛白粉为氯化法金红石型。
进一步地，所述的抑烟填料单独配制而成，抑烟填料是由以下重量配比组成：三氧化二锑8-25％、氧化锌5-10％、滑石粉10-50％、碳酸钙22-65％、珍珠岩12-30％。
进一步地，所述助剂包括流平剂、消泡剂和润湿剂。
进一步地，所述流平剂为硅氧烷类或丙烯酸酯类。
进一步地，所述的流平剂是BYK306或AFCONA3777。
进一步地，所述消泡剂为硅氧烷类或硅酮类
进一步地，所述的消泡剂是BYK141或BYK052。
进一步地，所述的润湿剂为BYK104S。
一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料的制备工艺，其特征在于，制备步骤包括：
(1)将消泡剂、润湿剂加入溶剂经500r/min的低速搅拌分散后，形成均匀液体；
(2)分别将防火助剂、钛白粉和抑烟填料加入步骤(1)所述的均匀液体，先经1500r/min的高速搅拌分散10-15min后吸入砂磨机，砂磨至细度小于80微米，得到防火浆；
(3)将拼合树脂基料与流平剂加入步骤(2)所述的防火浆后，经500r/min的低速均匀分散10-15min，即得成品。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明将特定的基料树脂，即丙烯酸树脂、丙烯酸改性醇酸树脂、氨基树脂以特定的比例混合使用时，能够有效地提高耐火极限，在用大板燃烧法进行耐火极限测定时，使用复合基料比使用单一的基料树脂的耐火时间提高8-15min左右，与其他同类型的复合树脂基料相比显著改善防火涂料的防火性能，同时涂层附着力强，耐候性好。
本发明使用的聚磷酸铵聚合度大于1000，热稳定性好，水溶性弱，在膨胀过程中表现出很好的阻燃性和抑烟性，其与发泡剂、成碳剂组成的防火助剂在指定的配比下能反应完全，使得发泡层既有比较好的隔热率又有一定的强度，起到比较好的防火效果。
本发明配制的抑烟填料能使制备的防火涂料在遇火或高温环境下发泡形成的圆形，细小致密、质量高、不易破裂的碳化层，有效的提高了耐火极限时间，同时相对于其他同类型的防火涂料能有效降低膨胀过程中刺激性气体，还能在防火涂料遇火膨胀后能显著增强碳化层的强度。
本发明在遇火或高温时，阻燃效果十分理想，并且耐候性、耐水性等各项指标均十分理想，完全符合钢结构防火涂料的应用需求。本发明具有95-125min的耐火时间，大大超过了GB 14907-2002中的规定，在使用时涂层无开裂、起泡、脱落、空鼓等现象，配方中的拼合树脂基料、防火助剂、抑烟填料之间的配比灵活可变，可根据不同的客户和市场需要修改配方满足其需求。
附图说明
图1为本发明制备工艺的流程框图。
具体实施方式
实施例1：
结合图1，一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料，制备工艺如下：
(1)将BYK141消泡剂0.6kg、BYK104S润湿剂0.8kg加入200#溶剂油19kg经500r/min的低速搅拌分散后，形成均匀液体；
(2)分别将由聚磷酸铵18kg、三聚氰胺8kg、季戊四醇8kg组成的防火助剂，钛白粉7kg和由三氧化二锑0.3kg、氧化锌0.5kg、滑石粉5.5kg、碳酸钙4kg、珍珠岩2kg组成的抑烟填料，加入步骤(1)所述的均匀液体，先经1500r/min的高速搅拌分散10min后吸入砂磨机，砂磨至细度小于80微米，得到防火浆；
(3)将由丙烯酸树脂12kg、丙烯酸改性醇酸树脂12kg、氨基树脂6kg组成的拼合树脂基料，与BYK306流平剂0.6kg加入步骤(2)所述的防火浆后，经500r/min的低速均匀分散12min，即得成品。
实施例2：
结合图1，一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料，制备工艺如下：
(1)将BYK052消泡剂0.6kg、BYK104S润湿剂0.8kg加入150#溶剂17.5kg经500r/min的低速搅拌分散后，形成均匀液体；
(2)分别将由聚磷酸铵22kg、三聚氰胺9kg、二季戊四醇6kg组成的防火助剂，钛白粉8kg和由三氧化二锑0.3kg、氧化锌1kg、滑石粉5kg、碳酸钙4kg、珍珠岩2kg组成的抑烟填料，加入步骤(1)所述的均匀液体，先经1500r/min的高速搅拌分散10min后吸入砂磨机，砂磨至细度小于80微米，得到防火浆；
(3)将由丙烯酸树脂11kg、丙烯酸改性醇酸树脂11kg、氨基树脂5.5kg组成的拼合树脂基料，与AFCONA3777流平剂0.6kg加入步骤(2)所述的防火浆后，经500r/min的低速均匀分散15min，即得成品。
实施例3：
结合图1，一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料，制备工艺如下：
(1)将BYK141消泡剂0.6kg、BYK104S润湿剂0.7kg加入s-1000#溶剂17.5kg经500r/min的低速搅拌分散后，形成均匀液体；
(2)分别将由聚磷酸铵18kg、三聚氰胺8kg、季戊四醇8kg组成的防火助剂，钛白粉8kg和由三氧化二锑0.3kg、氧化锌0.5kg、滑石粉4.5kg、碳酸钙5kg、珍珠岩3kg组成的抑烟填料，加入步骤(1)所述的均匀液体，先经1500r/min的高速搅拌分散12min后吸入砂磨机，砂磨至细度小于80微米，得到防火浆；
(3)将由丙烯酸树脂12kg、丙烯酸改性醇酸树脂12kg、氨基树脂6kg组成的拼合树脂基料，与BYK306流平剂0.7kg加入步骤(2)所述的防火浆后，经500r/min的低速均匀分散15min，即得成品。
实施例4：
结合图1，一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料，制备工艺如下：
(1)将BYK141消泡剂0.7kg、BYK104S润湿剂0.6kg加入环保芳烃溶剂S-1000#溶剂22kg经500r/min的低速搅拌分散后，形成均匀液体；
(2)分别将由聚磷酸铵22kg、尿素10kg、三季戊四醇8kg组成的防火助剂，钛白粉5kg和由三氧化二锑0.3kg、氧化锌0.5kg、滑石粉4kg、碳酸钙6kg、珍珠岩2kg组成的抑烟填料，加入步骤(1)所述的均匀液体，先经1500r/min的高速搅拌分散15min后吸入砂磨机，砂磨至细度小于80微米，得到防火浆；
(3)将由丙烯酸树脂10kg、丙烯酸改性醇酸树脂10kg、氨基树脂5kg组成的拼合树脂基料，与AFCONA3777流平剂0.7kg加入步骤(2)所述的防火浆后，经500r/min的低速均匀分散10min，即得成品。
实施例5：
结合图1，一种抑烟型室内超薄型钢结构防火涂料，制备工艺如下：
(1)将BYK052消泡剂0.5kg、BYK104S润湿剂0.9kg加入200#溶剂19kg经500r/min的低速搅拌分散后，形成均匀液体；
(2)分别将由聚磷酸铵15kg、三聚氰胺6kg、二季戊四醇9kg组成的防火助剂，钛白粉8kg和由三氧化二锑0.3kg、氧化锌0.5kg、滑石粉2kg、碳酸钙4kg、珍珠岩2kg组成的抑烟填料，加入步骤(1)所述的均匀液体，先经1500r/min的高速搅拌分散15min后吸入砂磨机，砂磨至细度小于80微米，得到防火浆；
(3)将由丙烯酸树脂14kg、丙烯酸改性醇酸树脂14kg、氨基树脂7kg组成的拼合树脂基料，与BYK306流平剂0.8kg加入步骤(2)所述的防火浆后，经500r/min的低速均匀分散15min，即得成品。
实施例的检测结果
由于采取上述技术方案，与现有技术相比，本发明所制备的防火涂料在遇火或高温环境下发泡形成的圆形，细小致密、质量高、不易破裂的碳化层，有效的提高了耐火极限时间，同时相对于其他同类型的防火涂料能有效降低膨胀过程中刺激性气体，还能在防火涂料遇火膨胀后能显著增强碳化层的强度。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。