[发明专利]一种厚型钢结构防火防辐射涂料

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，更具体地，本发明涉及一种厚型钢结构防火防辐射涂料。

背景技术

随着工业化进程的发展，尤其是在大中型城市的建设当中，钢结构以其快速方便的施工优越性，已经成为很重要的一个建筑应用材料，作为金属材质的钢构建设，多应用于标准厂房、大型体育场馆、机场、桥梁、立体车库以及核建筑物中。但钢结构的耐火性能且远不如砖混结构，钢材的临界温度为540℃，达到这一温度，它的承载能力将降低一半左右。一般的火灾中，15min左右即可达到这一温度，从而导致建筑物的坍塌。这一特性决定了钢结构建筑物必须采取相应的防火措施，通常会在钢结构表面涂刷防火涂料以保证其耐火性能。此外，用于核建筑物，如核电站时，还希望上述防火涂料同时具备防辐射的功能，这样可以避免使用铅板，既减少成本，又可减少中毒的发生。

现有技术中使用的厚型钢结构防火涂料，一方面，仅仅能起到一些耐风蚀作用，无法与钢结构很好的粘固在一起，使用寿命短，另一方面，也不具备防辐射的功能，难以使用在核建筑物中。

因此，非常需要通过配方的改进，提供一种能够与钢结构基层很好的结合在一起，使其寿命长，粘结性能好且具备优异的防火、防辐射功能的涂料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种厚型钢结构防火防辐射涂料，由粉料和水组成，按重量比例计，所述粉料与水比例为1:0.6-1:1.5；所述粉料按重量份数计，包括以下成分：

优选地，所述粉料与水比例为1:1.4；所述粉料按重量份数计，包括以下成分：

在一种实施方式中，所述防火填料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、空心玻璃微珠、海泡石中的一种或几种；优选地，所述防火填料为空心玻璃微珠。

在一种实施方式中，所述主粘合剂为硅酸盐水泥、高铝水泥中的一种或两种；优选地，所述主粘合剂为高铝水泥。

在一种实施方式中，所述辅助粘合剂为聚乙烯醇。

在一种实施方式中，所述双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙由以下方法制备而成：

(1)制备萘酐封端超支化聚吡咙溶液

在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的三酐和适量间甲酚，在惰性气体保护下搅拌，当三酐完全溶解后，加入0.5～1.2摩尔的四胺，在室温下搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，即得萘酐封端超支化聚吡咙溶液；

(2)制备双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙

往步骤(1)得到的萘酐封端超支化聚吡咙溶液中，加入0.3～2摩尔的双氨基聚乙二醇，在惰性气体保护下室温搅拌30min后，加热至75～85℃，反应3.5～4.5h，再在175～185℃下，反应3.5～4.5h；反应结束后，降至室温，把溶液倒入甲醇中，有沉淀析出；用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后，于真空烘箱中50℃下烘干22～24h，即得双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙。

在一种实施方式中，所述三酐为1，3，5-三(4-萘氧基-1，8-二酸)苯三酐；所述用于制备所述双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙的四胺选自3，3’-二氨基联苯胺、3，3’，4，4’-四氨基二苯醚、3，3’，4，4’-四氨基二苯砜、3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、1，2，4，5-四氨基苯、1，2，5，6-四氨基萘中的任意一种或多种；优选地，所述用于制备所述双氨基聚乙二醇修饰超支化聚吡咙的四四胺为3，3’，4，4’-四氨基二苯醚。

在一种实施方式中，所述双氨基聚乙二醇的平均聚合度选自44、89、112、135、180、226、453、1135以及2271中的任意一种；优选地，所述双氨基聚乙二醇的平均聚合度为226。

在一种实施方式中，所述聚苯并咪唑改性介孔硅由以下方法制备而成：

(1)氨基封端聚苯并咪唑预聚物的制备

将0.1摩尔四胺先溶解在含有85wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后将0.05～0.09摩尔的二酸加入到反应液中，在220℃反应15小时后，降至室温，沉析到水中，然后用氨水中和，过滤，于100℃下真空干燥，得到氨基封端聚苯并咪唑预聚物；

(2)硅烷改性介孔硅的制备

在1000mL的带有搅拌器、温度计及冷凝管的金属反应容器中加入去离子水100mL、KH-560 1g后，在搅拌下缓慢地加入介孔硅20g，室温下反应30分钟后通过过滤得到硅烷改性介孔硅；