[发明专利]一种新型无机膨胀钢结构防火涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型无机膨胀钢结构防火涂料及其制备方法，属于防火涂料领域，其特征在于，所述的防火涂料主要包含以下重量份的原料：固体硅酸钠干重5‑6份，液体硅酸钠干重25～44份，氢氧化铝20～40份，低熔点玻璃粉3～10份，氧化镁5～20份，可再分散乳胶粉0～10份，防水剂0.1～5份，消泡剂0.1～1份，水0～20份。与现有技术相比，本发明具有膨胀层强度高、烟气量小、成膜及防火性能优良，且成本低廉制备工艺简单、操作便利等优点。

技术领域

本发明涉及一种防火涂料，尤其是一种新型无机膨胀钢结构防火涂料及其制备方法，属于防火涂料领域。

背景技术

钢结构以其强度高、韧性好、抗震性好、延伸性好等特点而被广泛应用于建筑领域。钢结构是热的良导体，其承载力与温度关系表明，承载能力会随温度的升高迅速下降，导致其耐火性差。实验证明，当钢结构温度达550℃左右时，钢结构会失去大部分承载能力。发生火灾时，火场温度可达1000℃左右，在此温度下，建筑物因钢结构失去承载力变形而倒塌，造成大量人员伤亡和财产损失。对此，人们通常采用混凝土包覆、绝热隔板包覆、矿物纤维与水泥混合后喷涂以及钢结构防火涂料喷涂等防火方法对钢结构进行防火阻燃保护。其中，涂覆防火涂料是最直接、便利、有效的方法，且还具有优异的装饰性，因而得到了广泛的应用。

钢结构防火涂料根据阻燃机理的不同，可分为膨胀型和非膨胀型防火涂料；根据使用范围可分为室内和室外防火涂料；根据使用的分散介质的不同，可分为水性防火涂料和溶剂型防火涂料；根据涂层厚度的不同，可分为厚型(＞7mm)、薄型(3～7mm)和超薄型(＜3mm)防火涂料。

厚涂型钢结构防火涂料多以无机防火涂料为主，这类涂料价格低廉，阻燃时有害气体释放少，对环境友好，但其存在厚度较大、施工不便、粘结力不足、装饰性差等缺点；薄型膨胀钢结构防火涂料以水溶型为主，施工中涂层厚度一般在3～7mm之间，装饰和理化性能较好，在火灾中以膨胀发泡所形成的膨胀层阻隔钢材和火源，保护建筑钢构件。这类防火涂料多由有机聚合物基料作粘结剂，阻燃时会伴随大量有害气体的生成，对环境不友好；超薄型钢结构防火涂料具有优异的粘结性能，流平性能优秀，饰面性好。涂层超薄低于3mm，施工方便，涂层干燥快。但目前超薄型钢结构防火涂料多以有机型为主，其在生产、施工中污染环境，阻燃中释放大量有毒烟气，危害人体健康；另外，存在价格高、耐候性和耐老化性能不佳等不足，不符合绿色环保材料的未来发展趋势。

在中国专利CN 105885488A中公开了一种新型无机超薄膨胀钢结构防火涂料的制备方法，按配方称量液体硅酸钠，膨胀石墨、低熔点玻璃粉、氢氧化镁、乳胶粉和水，混合均匀后加入搅拌机中搅拌使涂料分散均匀，装罐备用，该专利中单独使用液体硅酸钠作为粘结剂，而经过实验证明，单独使用液体硅酸钠时，模数较低时液体硅酸钠的固化时间过长，耐水性太差，而随着模数的增大，液体硅酸钠的固化时间变短，耐水性增强，但是膨胀性较差，而且涂料成膜后存在褶皱，燃烧时间一长极易发生开裂的情况，防火性能达不到要求；另外，该专利中大量使用氢氧化镁又会导致涂层发生开裂，且涂层膨胀性差，降低防火性能。

因此，针对上述技术问题，本申请提出了一种新型无机膨胀钢结构防火涂料及其制备方法，该防火材料具有膨胀层强度高、烟气量小、成膜及防火性能优良，且成本低廉、制备工艺简单、操作便利、绿色环保等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀层强度高、烟气量小、成膜及防火性能优良，且成本低廉、制备工艺简单、操作便利、绿色环保的新型无机膨胀钢结构防火涂料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种新型无机膨胀钢结构防火涂料，主要包含以下重量份的原料：固体硅酸钠干重5-6份，液体硅酸钠干重25～44份，氢氧化铝20～40份，低熔点玻璃粉3～10份，氧化镁5～20份，可再分散乳胶粉0～10份，防水剂0.1～5份，消泡剂0.1～1份，水0～20份，

并通过以下方法制备：