[发明专利]一种近海钢结构建筑用涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，尤其是涉及一种具有防腐功能的用于近海钢结构建筑的特种涂料及其制备方法。

背景技术

经济和社会的迅速发展推动了建筑用材的不断升级和换代，具有较高抗震等级、环保的钢结构建筑，在国际及我国城市化进程中已经逐步替代传统的钢筋混凝土，成为主要的建筑形式。根据我国建筑设计防火规范(GB50016-2006)要求，必须对建筑的钢构件表面进行防火保护。此外，对于沿海或近海钢结构建筑而言，由于常年受到潮湿、夹带盐份的海风的侵蚀，出现钢构件锈蚀等现象，严重影响其使用寿命，同时也带来了安全隐患，因此也很有必要对其进行防潮防腐保护。涂刷涂料是最经济、最有效的钢结构材料的保护方法，但是目前市场上提供的钢结构防火涂料基本上没有防潮防腐功能。现有的技术是先在钢结构上涂刷防腐涂料，然后再涂刷防火涂料，这种涂装工艺存在的问题是工序繁琐、成本较高，并且往往会由于两种涂层的不匹配而导致涂层容易剥落，影响防护效果。此外，对于大跨度钢结构建筑来说，涂层的自重也是应考虑的重点。研发具有防火防腐功能的超薄膨胀型(涂层厚度≤3mm)钢结构建筑特种涂料，具有广阔的应用前景，良好的经济效益和社会效益。

近年来，国内外关于超薄膨胀型钢结构防火涂料的报道很多，但关于防火防腐超薄膨胀型钢结构涂料的的研究、专利报道并不多。这些涉及的成膜物质主要有水性环氧乳胶和自交联硅丙乳液(专利公开号为CN102002301A)，丙烯酸乳液和偏氯乳液(专利公开号为CN1394923)，高氯聚乙烯和聚丙烯酸树脂(专利公开号为CN1336403A)，环氧改性氯化高聚物(专利公开号为CN1336403A)，水性硅丙树脂和羟基丙烯酸树脂(专利公开号为CN102115627A)和有机硅改性丙烯酸酯(专利公开号为CN101857760A)等，涉及的防火助剂主要是聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺复合防火体系，另添加可膨胀性石墨作为防火防腐蚀填料，添加钛白粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、珍珠岩等颜填料。但是如何解决各组分间的相容性问题，实现无机填料在溶剂型聚合物基体树脂中的均匀分散，避免分层、沉降，提高涂料稳定性，充分发挥组分间的协同作用，最大程度地发挥涂层的防火防腐功能，是大家共同关注的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能满足钢结构建筑较高的防火要求，又能满足近海建筑防潮防腐蚀性能的要求的近海钢结构建筑用涂料及其制备方法。

所述近海钢结构建筑用涂料按相对质量分数的组成为：偶联剂0.13～0.34，200号溶剂汽油17.4～23，基体树脂21.0～25.6，增塑剂1.6～2.0，脱水成炭催化剂23.2～27.6，成炭剂10.2～14.5，发泡剂8.1～10.8，颜填料10.5～16.8，改性可膨胀石墨1.6～4.2。

所述偶联剂可选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(KH-570)等。

所述基体树脂可选自由改性丙烯酸树脂、改性氨基树脂和氯化橡胶按质量份数为2∶1∶0.1组成的混合树脂；

所述改性丙烯酸树脂为氟硅改性丙烯酸共聚物树脂，按质量百分比，由35％苯乙烯、45％丙烯酸乙酯、5％～15％全氟烷基丙烯酸丁酯单体和5％～15％甲基三乙氧基硅氧烷单体无规共聚而成，命名为FnSim改性丙烯酸树脂，其中n为树脂中含氟单体的质量份数，m为树脂中含硅单体的质量份数，m+n＝20，可按中国利CN200910111723.8(氟-硅改性丙烯酸共聚物树脂及其制备方法)公开的方法制备，所述方法如下：

1)在反应釜中加入质量比为2∶1的醋酸乙酯和甲醇混合溶剂总剂量的80％，边搅拌边加热至50～60℃时，加入质量份数为35％的苯乙烯、5％～15％甲基三乙氧基硅氧烷和0.5％的过氧化苯甲酰，反应40min；

2)采用滴加的方式加入45％丙烯酸乙酯、5％～15％全氟烷基丙烯酸丁酯、0.5％的过氧化苯甲酰和剩余混合溶剂，滴加时间控制在1.5～2.5h；

3)滴加完20min后再加0.5％过硫酸铵，升温至75～80℃，反应6～8h，降温至室温出料，整个反应过程采用氮气保护。

所述改性氨基树脂为蒙脱土/氨基树脂纳米插层复合材料，可按中国专利CN200510085694.4(基于聚合物/粘土插层改性技术的隧道防火涂料修饰剂及其制备方法)公开的方法制备，所述方法如下：