本发明属于防火涂料
技术领域：
，具体涉及一种室内超薄型钢结构防火涂料及其制备方法。
背景技术：
：钢结构具有强度高、自重轻、可利用空间大、施工周期短、抗震性好、环境污染少等优点而被广泛应用于建筑领域，比如工业厂房、体育馆、展览馆等建筑大多采用钢结构为主体。但与传统的钢筋混凝土相比，钢结构材料又有耐火性能差的缺点，普通建筑用钢在高温下承载力会大幅度降低，当温度达到540℃(临界温度)以上时就会失去静态平衡，导致建筑物发生坍塌，从而造成较大的人员伤亡和财产损失。一般火场温度可达700℃以上，未经任何防火保护的钢结构在火场中温度会迅速升高，在10～15min内钢结构的温度可达540℃以上。对此，人们通常采用混凝土包覆、绝热板包覆、矿物纤维与水泥混合后喷涂以及钢结构防火涂料喷涂等措施来降低钢结构在火场中的升温速率。其中，超薄型钢结构防火涂料具有施工方便、用量少、防火隔热性好、装饰性好等特点而被广泛使用。超薄型防火涂料在常温下与普通涂膜状态一样，但在受火焰或高温作用时，涂层会发泡膨胀形成致密的炭化层，炭化层厚度约为涂层厚度的20～40倍，由于炭化层具有良好的隔热效果，能够有效的减缓钢材的升温速率，从而延长火灾条件下钢结构达到临界温度的时间。目前，市场上高性能的超薄型防火涂料多为国外进口产品，价格较高，国内超薄型防火涂料虽然价格相对较低，但大多数产品在性能方面还存在很多不足，比如耐火时间短、膨胀率低、耐水性、发泡不均匀、炭化层与基材表面附着力差等缺点。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，优化选择基料树脂，优化填料配比，提供一种能够极大提高耐火极限的超薄型钢结构防火涂料，该涂料耐水性和耐候性指标也远高于国家标准的技术要求指标，并且该涂料所使用的原料均为国产原料，性价比高，具有较大的市场竞争力。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种室内超薄型钢结构防火涂料，按重量百分比计，原料配比如下：成膜剂3.5～26％氯化阻燃剂1～5％成炭剂5～15％发泡剂8～20％聚磷酸铵15～30％颜填料2～25％增塑剂0.5～5％可膨胀石墨0.1～5％分散剂0.1～2％附着力促进剂0.1～2％二甲苯20～35％。优选的，一种室内超薄型钢结构防火涂料，按重量百分比计，原料配比如下：成膜剂6～18％氯化阻燃剂1～3％成炭剂7～13％发泡剂10～13％聚磷酸铵17～25％颜填料8～21％增塑剂1～4.5％可膨胀石墨0.1～2％分散剂0.2～1％附着力促进剂0.1～2％二甲苯20～35％。更优选的，一种室内超薄型钢结构防火涂料，按重量百分比计，原料配比如下：成膜剂9.5％氯化阻燃剂1.2％成炭剂7.5％发泡剂12.5％聚磷酸铵19.8％颜填料16％增塑剂3％可膨胀石墨0.2％分散剂0.4％附着力促进剂1％二甲苯28.9％。进一步地，所述成膜剂由硅改性丙烯酸树脂和氨基树脂组成，两者质量比为0.5‐40:1，其中硅改性丙烯酸树脂分子量为10万‐20万，熔融温度为150～250℃，其中硅改性丙烯酸树脂单体组成比例为：有机硅单体3‐9％，硬体单体苯乙烯50‐60％，软体丙烯酸丁酯35‐45％。进一步地，所述发泡剂为三聚氰胺。进一步地，所述颜填料为钛白粉和氢氧化铝。进一步地，所述成炭剂为双季戊四醇。本发明中氨基树脂具有较好的耐水性和耐候性，通过使用硅改性丙烯酸树脂和氨基树脂的复合树脂作为基料，可以大大提高防火涂料的耐水性和耐候性。氯化阻燃剂既是成膜物，也是阻燃剂。当涂层在高温条件下软化熔融后，聚磷酸铵受热分解生成磷酸，在高温条件下形成聚磷酸的熔融体，聚磷酸能够催化双季戊四醇脱水炭化；与此同时三聚氰胺受热分解释放的不燃性气体，促使炭化层形成多孔的海绵状结构，双季戊四醇也使炭化层具有更高的强度和膨胀质量。颜填料能够提高涂膜的理化性能，增强炭化层的强度，增强炭化层与基材表面的附着力。增塑剂既可以提高涂膜的柔韧性，也可以使涂料在施工过程中具有较好的流平性。可膨胀石墨在高温下受热迅速膨胀，形成蠕虫状的稳定炭层，这种纤维状炭体在体系中以交联网络形式存在，增强了炭化层的强度，可防止炭化层脱落。本发明中对涂料耐水性能影响最大的因子是聚磷酸铵、双季戊四醇和氨基树脂，高聚合度的聚磷酸铵水溶性低，涂膜耐水性较好；氨基树脂具有优异的耐水性和耐候性，在防火涂料中加入一定比例的氨基树脂可以大大提高涂料的耐水性，双季戊四醇使炭化层具有更高的强度和膨胀质量。本发明提供一种室内超薄型钢结构防火涂的制备方法，包括以下步骤：s1.按上述重量百分比准备好原料；s2.先将硅改性丙烯酸树脂、氨基树脂、氯化阻燃剂、二甲苯混合搅拌，使树脂完全溶解，搅拌时间不少于10‐20分钟，再加入分散剂、增塑剂和附着力促进剂分散5‐10分钟；s3.依次加入聚磷酸铵、成炭剂、发泡剂，高速搅拌分散，分散时间不少于20‐30分钟；s4.最后加入颜填料、可膨胀石墨，高速搅拌分散，分散时间不少于15‐25分钟，制得成品。进一步地，步骤s2搅拌温度为25‐35℃。进一步地，步骤s3和s4搅拌温度为25‐45℃。进一步地，所述成品的粘度控制在16‐25万cps。本发明具有以下优点：(1)本发明采用硅改性丙烯酸树脂和氨基树脂的复合树脂作基料，同时耐水性和耐候性大大提升，经实验验证，本发明的涂料产品，耐水测试360h以上不发生起泡或脱落。(2)本发明产品所使用的原料均为国产原料，大大降低了涂料生产成本，性价比高，具有较大的市场竞争力。(3)本发明提供的一种超薄型钢结构防火涂料，创新性采用双季戊四醇作为成炭剂，使涂料的膨胀质量更为良好，膨胀率约20～40倍，炭化层致密且与基材表面附着力良好，耐火性能可达120min以上。(4)本发明所形成的产品性能均远高于国家标准《钢结构防火涂料》(gb14907‐2002)技术指标的要求。本发明经检测，主要性能如下：按gb14907‐2002《钢结构防火涂料》进行检验，研制的超薄型钢结构防火涂料的性能指标如下表：具体实施方式1.一种室内超薄型钢结构防火涂料一种室内超薄型钢结构防火涂料，按重量百分比计，原料配比如下：原料组成组1组2组3组4组5组6硅改性丙烯酸树脂7％8％3％15％5％13％氨基树脂1.5％1.5％3％0.5％5％1％氯化阻燃剂1.2％1.2％1％5％3％1％季戊四醇7.5％7.5％15％5％7％13％三聚氰胺12.5％12.5％8％15％13％10％聚磷酸铵19.8％19.8％30％15％25％17％钛白粉9％9％15％2％12％5％氢氧化铝8.8％7％1％10％3％9％增塑剂1％3％0.5％5％4.5％1％可膨胀石墨0.2％0.2％1％3％0.1％2％分散剂0.5％0.4％0.1％2％1％0.2％附着力促进剂1％1％2％2％0.1％1％二甲苯30％28.9％20.4％20.5％21.3％26.8％2.一种室内超薄型钢结构防火涂的制备方法一种室内超薄型钢结构防火涂的制备方法，包括以下步骤：s1.按上述重量百分比准备好原料；s2.先将硅改性丙烯酸树脂、氨基树脂、氯化阻燃剂、二甲苯混合搅拌，使树脂完全溶解，搅拌时间不少于10‐20分钟，搅拌温度为25‐35℃，再加入分散剂、增塑剂和附着力促进剂分散5‐10分钟；s3.依次加入聚磷酸铵、成炭剂、发泡剂，高速搅拌分散，分散时间不少于20‐30分钟，搅拌温度为25‐45℃；s4.最后加入颜填料、可膨胀石墨，高速搅拌分散，搅拌温度为25‐45℃，分散时间不少于15‐25分钟，制得成品。按照组1‐组6原料所制得的成品，对其进行耐火性能测试，结果如下：本发明提供的一种超薄型钢结构防火涂料膨胀率约20～40倍，炭化层致密且与基材表面附着力良好，耐火性能可达120min以上。以上所述，为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发的技术方案及其发明构思加以等同或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12