[发明专利]一种喷射火场使用的环氧膨胀型钢结构防火涂料

说明书

一种喷射火场使用的环氧膨胀型钢结构防火涂料，包括质量比为3‑8:1，甲组分和乙组分，其中，按重量份计，所述甲组份包括改性环氧树脂25～40份，催化剂30～45份，成炭剂10～20份，阻燃剂15～30份，增强纤维1～3份，助剂1～5份；所述乙组分包括：固化剂40～50份，固化促进剂1～6份，发泡剂30～40份，流变助剂1～3份，增强纤维2～5份；所述改性环氧树脂是采用金属或合金粉末通过机械力化学法改性的环氧树脂。本发明涂料的碳层具有出乎意料的抗压强度，能够抵御喷射火的冲蚀。更重要的是该耐喷射火的钢结构防火涂层的耐腐蚀性得以大幅提升，涂层受火的烟气释放量也显著降低。

技术领域

本发明属于防火涂料领域，涉及一种膨胀型环氧树脂基防火涂料(也称为被动型防火(PFP)涂料)，具体是涉及一种为钢结构提供烃类喷射火保护的膨胀型钢结构防火涂料。

背景技术

膨胀型钢结构防火涂料配方通常根据被保护钢结构所面临的火焰类型来设计。例如有提供纤维素火保护的膨胀型钢结构防火涂料、有提供烃类池火保护的膨胀型钢结构防火涂料，也有提供烃类喷射火保护的膨胀型钢结构防火涂料。

纤维素火是由纤维类物品如木材、窗帘、沙发等燃烧产生的火灾，纤维素火5min达到550℃且温度随时间的上升不超过1100℃。烃类火是由汽化的烃类燃料燃烧形成的火灾，火场温度5min就达到1100℃。喷射火(又称Jetfire)则是以烃类物质为燃料，火焰以300m/s的速度喷射而出，热通量在300kw/cm2的连续释放的高冲蚀性火。纤维素防火涂料通常在纤维素火场中膨胀至初始厚度的25-35倍，形成一个蓬松的碳层，这种碳层强度低，很容易被喷射火破坏。碳氢火防火涂料在烃类火中膨胀一般5～10倍与初始厚度，以形成一个坚硬的碳层。而抵御喷射火的钢结构防火涂料，其膨胀倍率会设计得更低，以抵抗高温高冲蚀的喷射火，所设计的膨胀型防火涂料在火场中形成的碳层必须具有更强的强度和基材粘附力，以防在高热通量高冲蚀的喷射火作用下破裂火脱落。喷射火情景具有更大的破坏性侵蚀效应。因此，膨胀碳层得强度和完整性变得非常重要。

目前，设计喷射火火灾场景膨胀型防火涂料商业化的产品大多是基于环氧树脂的无溶剂涂料，环氧树脂固化后能够对钢材提供更加牢固的附着力，同时提供优异的耐久性。非常适合应用于钢结构在碳氢化合物和喷射火灾中使用。现有抗喷射火防火涂料产品往往需要在施工时加入某种形式的强化层，如在总涂层一半厚或三分之二厚处缠绕金属或耐高温合成网或布的形式，提高火灾中膨胀碳层的强度。

为了获得能够抵御喷射火高热通量、高冲蚀的发泡碳层，发明专利WO96/03854公开了一种双涂层体系实现的方法，涂层体系包括能够形成具有韧性和高密度的刚性碳层的第一涂层，和密度约为第一涂层碳层密度一半的第二涂层。第一层是形成的碳层确保喷射火下不被破坏，第二层主是提更好的隔热性。

专利WO2015/007628公开了一种使用金属或含金属的化合物制作抗喷射火环氧膨胀型钢结构防火涂料的方法。然而，WO2015/007628对金属或金属化合物采用物理添加的使用方式。

已知的是，现有提高环氧基防火涂料膨胀碳层强度以抵御喷射火的方案有施工时铺设加强网、使用双涂层体系及物理添加金属或金属化合物等方案。随着NORSOK M501对喷射火用钢结构防火涂料的防腐性和防腐测试衰减要求的提升，上述方案均已无法适应于满足高耐蚀性和低耐火衰减的技术要求。

发明内容

为了克服现有技术无法满足高耐蚀性和低耐火衰减的技术要求的缺陷，本发明提供一种喷射火场使用的环氧膨胀型钢结构防火涂料。

本发明的技术方案如下：

一种喷射火场使用的环氧膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于：包括质量比为3-8:1，甲组分和乙组分，其中，按重量份计，

所述甲组份包括改性环氧树脂25～40份，催化剂30～45份，成炭剂10～20份，阻燃剂15～30份，增强纤维1～3份，助剂1～5份；