本发明涉及一种新型防火涂料
技术领域：
，具体是一种耐高温环保钢结构防火涂料，同时本发明还涉及该耐高温环保钢结构防火涂料的制备方法。
背景技术：
：钢结构作为高层建筑结构的一种形式，以其强度高、质量轻，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特点，在建筑业中得到广泛应用，但由于钢结构自身不燃，钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们忽视。根据国内外有关资料报道及有关机构的试验和统计数字表明，钢结构建筑的耐火性能较砖石结构和钢筋混凝土结构差。钢材的机械强度随温度的升高而降低，在500℃左右，其强度下降到40％～50％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等都迅速下降，很快失去支撑能力，导致建筑物垮塌。因此，对钢结构进行保护势在必行。防火涂料的作用是能在被保护物体表面起到隔离的作用，延缓建筑结构坍塌的时间，为营救和灭火争取到宝贵的时间。钢结构防火涂料刷涂或喷涂在钢结构表面，起防火隔热作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。钢结构防火涂料属于防火材料中的重要品种，约占整个防火材料用量的2/3。我国对钢结构防火涂料的研究兴起于上世纪八十年代。随着我国消防法规的建立、健全,其研究、生产和使用也越来越受到业界重视。现有技术中，一般使用乳液涂料来制备防火涂料，其基本采用纯有机物制备得到，故抗紫外线能力差，耐候性差，其经紫外线照射后易龟裂、易褪色、易花花。此外，因为钢结构与有机材料的性质不同，热胀冷缩情况不相同，因而导致涂料面或漆面开裂、脱落等现象。再有，各种乳液涂料均含有乙二醇(防冻剂)、氨水(ph值调节剂)等化学物质，这些物质在施工过程中会产生挥发性有机化合物(voc)和甲醛等有害气体，环保性能差会给人们的身心健康带来不良影响。此外，防火涂料还应当具备很好的耐磨性，以防止外力作用，导致涂层的破裂。因此，非常需要通过配方的改进，提供一种耐火强、耐候性好、耐磨性强、具有防辐射性能且绿色环保的钢结构防火涂料。技术实现要素：钢结构防火涂料的耐火及隔热性能中，是否能够经受外部火焰的高温燃烧，起到优异的耐热隔热效果取决于涂料中耐火填料的基本性能，因此可设计引入优良的耐火填料来改进耐高温环保钢结构防火涂料的组分。本发明的目的在于提供一种耐高温环保钢结构防火涂料，解决现有技术存在的缺陷。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供的耐高温环保钢结构防火涂料，由包括以下重量份数的原料制成：硅烷改性水性聚氨酯树脂，35-40份；蓝晶石微粉，18-20份；氮化硅，18-20份；钛白粉，2-3份；海泡石，3-6份；水，13-23份。进一步的，其中所述的硅烷改性水性聚氨酯树脂由包括以下重量份数的原料制成：多元醇、多异氰酸酯、扩链剂和交联剂共28-34份，三乙胺4-5.5份，偶联剂0.4-1份，成膜助剂1-2份。本发明还提供了上述耐高温环保钢结构防火涂料的制备方法：第一步，将多元醇、多异氰酸酯、扩链剂及交联剂按比例投入反应釜中进行加温反应后，加入三乙胺、偶联剂、成膜助剂，高速分散，制得硅烷改性水性聚氨酯树脂；第二步，再按比例加入蓝晶石微粉、氮化硅、钛白粉、海泡石和水，高速搅拌混合均匀，制得本发明耐高温环保钢结构防火涂料。上述各步骤中，控制温度为60-70℃。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的这种钢结构防火涂料能够有效达到防火隔热的作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度。在实际工程施工中的涂层厚度可按设计要求施涂，本涂料的膨胀倍率高达10倍以上，耐火极限可达60～180分钟。将本发明的这种钢结构防火涂料涂覆于钢结构建筑物表面，发生火灾时能迅速膨胀形成耐火隔热保护层，提高钢结构的耐火极限。同时涂层具有一定的装饰作用，应用广泛。本发明防火涂料的制备工艺简单、成本低廉，添加的天然蓝晶石微粒无污染，制备的涂料更加环保。本发明使用蓝晶石微粒和氮化硅粉料来改善钢结构防火涂料的性能，蓝晶石和氮化硅这两种材料各自有突出的优点，但并未被应用到防火涂料中。蓝晶石矿物的优点：1、热膨胀性：在高温下体积膨胀，当温度降低时，体积变化很小，即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性；稳定性：蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍；耐火度高：一般粘土质耐火材料耐火度为1670-1770℃。而蓝晶石耐火材料通常大于1790℃，高达1825℃以上；还具有较好的抗化学腐蚀特性。并且蓝晶石在高温下(1100－1650℃)煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅(方石英)，同时产生不同程度的体积膨胀。生成的莫来石具有很高的耐火度(1800℃时仍很稳定)，且化学惰性和良好的机械强度。氮化硅是高温难溶化合物，无熔点，抗高温蠕变能力强，热稳定性高，抗氧化能力好，并具有良好的化学稳定性，能耐几乎所有的无机酸和30％以下的烧碱溶液，也能耐很多有机酸的腐蚀。具体实施方式为了使本领域技术人员更清楚地理解本发明，下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种耐高温环保钢结构防火涂料的制备：(一)制备硅烷改性水性聚氨酯树脂(1)按照下表所示进行配料：组分用量(kg)多元醇12.3多异氰酸酯19扩链剂1.4交联剂1.3三乙胺4.2偶联剂0.8成膜助剂1合计40(2)制备工艺按上述配料向反应釜中投入多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、交联剂，加温至60℃反应后，加入三乙胺、偶联剂，反应过程中加入成膜助剂，根据需要还可加入适量分散助剂，高速分散，制得硅烷改性水性聚氨酯树脂。(二)制备本发明耐高温环保钢结构防火涂料(1)耐高温环保钢结构防火涂料成分及配比详见下表：组分用量(kg)硅烷改性水性聚氨酯树脂40蓝晶石微粉20氮化硅粉料20钛白粉2海泡石5水13合计100(2)制备工艺在制得硅烷改性水性聚氨酯树脂后，再按比例添加蓝晶石微粉、氮化硅粉料、钛白粉、海泡石，同时加水，继续高速搅拌30-45分钟，控制温度在60-65℃,制成本发明的耐高温环保钢结构防火涂料。蓝晶石化学式为：al2sio5，比重3.53～3.64；熔点1850℃。蓝晶石具有高温膨胀、耐酸碱、耐腐蚀、抗冲击力强和电绝缘性能好等一系列优异性能，可制造高级耐火材料、耐火砂浆、水泥及铸造制品。根据蓝晶石在高温下体积稳定，不收缩的特点，蓝晶石比其他高铝耐火材料成本低，性能好，耐火度高达1825℃以上；热容比粘土砖高12％，用于窑炉可缩短冶炼时间，降低能耗；高纯蓝晶石是制造莫来石的主要原料。莫来石具有耐火度高，热膨胀低，抗化学腐蚀性强，机械强度高，抗热冲击能力强，使用寿命长等特点，是一种优质高温耐火材料。以蓝晶石和粘土矿物为主要原料配制的可塑料比烧结的定型耐火材料和不定型耐火材料具有更优异的抗热震性能。本发明耐高温环保钢结构防火涂料的性能检测：根据地方标准db11/1245--2015耐火极限要求(h)：2.0；防火涂料厚度(mm)：≥4.5实施例2一种耐高温环保钢结构防火涂料的制备：(一)制备硅烷改性水性聚氨酯树脂(1)按照下表所示进行配料：组分用量(kg)多元醇10.3多异氰酸酯17扩链剂1.5交联剂1.2三乙胺5.3偶联剂0.4成膜助剂1.3合计37(2)制备工艺按上述配料向反应釜中添加多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、交联剂，加温至60℃，加入三乙胺、偶联剂，反应过程中加入成膜助剂，根据需要还可添加适量分散助剂，搅拌分散，制得硅烷改性水性聚氨酯树脂。(二)制备本发明耐高温环保钢结构防火涂料(1)耐高温环保钢结构防火涂料成分及配比详见下表：(2)制备工艺制得硅烷改性水性聚氨酯树脂后，再添加蓝晶石微粉、氮化硅、钛白粉、海泡石，同时加水，继续搅拌30-40分钟，控制温度为60-63℃,制成本发明的耐高温环保钢结构防火涂料。本发明耐高温环保钢结构防火涂料的性能检测：根据地方标准db11/1245—2015耐火极限要求(h)：2.0；防火涂料厚度(mm)：≥4.5实施例3一种耐高温环保钢结构防火涂料的制备：(一)制备硅烷改性水性聚氨酯树脂(1)按照下表所示进行配料：(2)制备工艺按上述配料向反应釜中投入多元醇、多异氰酸酯、扩链剂、交联剂，加温至65℃左右，加入三乙胺、偶联剂，反应过程中加入成膜助剂，还可加入适量分散剂，高速分散，制得硅烷改性水性聚氨酯树脂。(二)制备本发明耐高温环保钢结构防火涂料(1)耐高温环保钢结构防火涂料主要成分及配比详见下表：组分用量(kg)硅烷改性水性聚氨酯树脂37蓝晶石微粉18氮化硅粉料20钛白粉2海泡石3水20合计100(2)制备工艺制得硅烷改性水性聚氨酯树脂后，再添加蓝晶石微粉、氮化硅、钛白粉、海泡石，同时加水，继续搅拌30分钟，控制温度为65-68℃,制成本发明的耐高温环保钢结构防火涂料。本发明耐高温环保钢结构防火涂料的性能检测：根据地方标准db11/1245--2015耐火极限要求(h)：2.0；防火涂料厚度(mm)：≥4.5以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。当前第1页12