[发明专利]一种用于超薄型钢结构的防火防腐涂料

说明书

所属发明领域

本发明涉及到金属表面涂料技术领域，具体说是涉及到一种用于超薄型钢结构的防火防腐涂料。

背景技术

当前，现代化大型建筑及石化设施的框架多采用钢结构，然而，钢材的导热系数大，一般为52w/(m·k)，一旦遇到火灾，火场温度大多在10min内即达到700℃，此刻因钢材的屈服值强度急剧下降至常温态的40％左右而失去承载力，因此必须对钢结构进行防火保护。采用膨胀型防火涂料对钢结构进行涂覆保护，无疑是最经济、简便、有效的方法之一。将膨胀型防火涂料喷涂于钢材表面，涂层受火时发泡膨胀，形成一个比原涂层厚几十倍的难燃海绵状碳质层，其导热系数低，一般小于0.2w/(m·k)，对钢材起防火隔热作用，防止或延缓钢材在火灾中由于迅速升温而降低强度，避免导致建筑物垮塌。目前，我国的超薄型钢结构防火涂料大多为溶剂型，虽然其综合性能好，但是存在着浪费资源、污染环境、损害人身健康、有安全隐患等缺点，应用范围受到一定的限制。而环境友好型防火涂料，如水性涂料、无溶剂涂料、粉末涂料、光固化涂料等会得到迅速发展，尤其是水性和无溶剂型防火涂料具有广阔的发展前景。目前现有技术的水性膨胀型防火涂料与溶剂型防火涂料相比，在防火隔热效果、附着力、装饰性及耐水性方面有很大差距，在很多领域不能代替溶剂型防火涂料。这是因为大多采用传统的苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液等为成膜物，用其制备的防火涂料存在着发泡较慢、发泡持续时间短、泡层不致密、碳质层厚度低、强度小等缺点，因此不能作为超薄型防火涂料使用。随着科技的进步，环氧树脂防火涂料已经逐渐应用于户外及户内钢结构防火防腐，特别是对有烃类火灾危险的钢结构进行防火保护，其涂层具有防火、防腐等多功能性。但是目前对以环氧树脂为成膜物的防火涂料研究还在于起步价段。尽快研制出一种新型的用于超薄型钢结构的防火防腐涂料是本技术领域当前的重要任务。

本发明的目的是提供一种水性环保、低VOC排放、耐火、耐水、耐酸碱、耐盐雾及机械性能优良的用于超薄型钢结构的防火防腐涂料。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于超薄型钢结构的防火防腐涂料：以液体环氧树脂OER-95、丙二醇甲醚组成甲组份；以水性胺固化剂751、去离子水、丙二醇甲醚、分散剂、消泡剂、湿润剂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氯化石蜡42号、纳米TiO₂浆、可膨胀石墨、复合铁钛粉组成乙组份，甲乙组份按1∶5质量比混合而成；

在配方中各组份成分构成如下，其中甲组份为：

液体环氧树脂OER-95    70-95％

丙二醇甲醚            5-30％

乙组份为：

水性胺固化剂751       10-15％

去离子水              6-10％

丙二醇甲醚            2-5％

聚磷酸铵              20-26％

三聚氰胺              12-15％

季戊四醇              8-10％

氯化石蜡42#           2-5％

纳米TiO₂浆            8-12％

可膨胀石墨            3-6％

复合铁钛粉            4-8％

分散剂                0.3-0.6％

润湿剂                0.2-0.4％

消泡剂                0.2-0.4％

上述各组份中成分含量为质量百分比计。

上述用于超薄型钢结构的防火防腐涂料的制备工艺步骤如下：

a.将液体环氧树脂OER-95用丙二醇甲醚稀释均匀，制备成A组分；

b.纳米TiO₂浆料的制备：在离子水中加入硅烷偶联剂和纳米TiO₂，超声波振荡分散2.5h，调PH值为6.5，制备成纳米TiO₂浆料；

c.按配方称量，去离子水在搅拌过程中分别加入分散剂、润湿剂、消泡剂、丙二醇甲醚、水性胺固化剂，搅拌混合均匀，依次加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氯化石蜡42号、纳米TiO₂浆、可膨胀石墨及复合铁钛粉，高速分散30min，再经三辊机研磨至细度＜60μm，成B组分。