CN103205143B - 一种钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法，所述涂料由粉料和胶体混合组成，所述粉料与胶体的重量比为1:0.8-1.2；所述胶体为硅酸钾，所述粉料由以下成分按重量百分比配成：镁石粉：5-40%，所述镁石粉的粒度为2500-6500目；滑石粉：5-40%，所述滑石粉的粒度为2000-6000目；硅石粉：4-35%，所述硅石粉的粒度为3000-8000目；硅铝粉：4-25%，所述硅铝粉的粒度为600-2000目。本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料的制备方法为将粉料和胶体混合均匀。本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，耐高温性能好，防锈效果好。

Description

一种钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法。

背景技术

目前钢结构防火涂料一般采用有机阻燃树脂，配以阻火填料制成，在生产施工中会产生有毒气体，影响工人的身体健康，常态下，此类有机防火涂料也会有部分剩余气体排出。特别是当火灾发生时，更会产生有毒气体，且有机树脂具有助燃作用，其达不到实际要求的防火功能。

为解决以上有毒气体的问题，现有技术中研究出了一系列的水性防火涂料，但防火性能较差。且防火涂料使用前需要先喷一层有机的防锈漆，防锈漆虽然防锈，但不防火，防锈漆比有机防火涂料更助燃，因此，遇到火灾时，根本上达不到防火的要求。且有机防锈漆具有较浓的刺激性，不环保。

发明内容

本发明的目的是克服以上缺点，提供一种耐高温性能好，防锈效果好的钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法。

本发明的技术方案是：

一种钢结构无机防火防锈涂料，所述涂料由粉料和胶体混合组成，所述粉料与胶体的重量比为1:0.8-1.2；所述胶体为硅酸钾，所述粉料由以下成分按重量百分比配成：镁石粉：5-40%，所述镁石粉的粒度为2500-6500目；滑石粉：5-40%，所述滑石粉的粒度为2000-6000目；硅石粉：4-35%，所述硅石粉的粒度为3000-8000目；硅铝粉：4-25%，所述硅铝粉的粒度为600-2000目。

进一步地，所述粉料由以下成分按重量百分比配成：镁石粉：30-40%，所述镁石粉的粒度为4000-6500目；滑石粉：25-35%，所述滑石粉的粒度为3000-5000目；硅石粉：15-25%，所述硅石粉的粒度为4000-6000目；硅铝粉：10-20%，所述硅铝粉的粒度为1250-2000目。

进一步地，所述镁石粉中MgO含量≥99%，所述滑石粉中SiO₂含量≥60%，硅石粉中SiO₂含量≥98%，所述硅铝粉中SiO₂含量≥50%。

进一步地，所述硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为38-50波美度。

一种钢结构无机防火防锈涂料的制备方法，所述制备方法的步骤如下：

a、将权利要求1所述的粉料和胶体按比例混合；

b、将步骤a中的混合物搅拌均匀，形成粘稠奶黄色胶体。

本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法，具有如下优点：

1、本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，耐高温性能好。本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，所述粉料与胶体的重量比为1:0.8-1.2；所述胶体为硅酸钾，所述粉料由以下成分按重量百分比配成：镁石粉：5-40%，所述镁石粉的粒度为2500-6000目；滑石粉：5-40%，所述滑石粉的粒度为2000-6000目；硅石粉：4-35%，所述硅石粉的粒度为3000-8000目；硅铝粉：4-25%，所述硅铝粉的粒度为600-2000目。其中，镁石粉的主要成分为氧化镁，氧化镁具有高度的耐火绝缘性能；滑石粉的主要成分是硅酸镁，通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体，具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性等；硅石粉的主要成分是二氧化硅，是一种质地坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐类矿物，具有较高的熔点；硅铝粉呈链层片状晶型，具有耐强酸强碱性能，且耐高温程度可达1750℃。各种粉料物质与胶体硅酸钾混合后，分散均匀，内部结构紧密，分子间结构不易破坏，且涂料的表层形成致密均匀的釉面层，防止热量传递至涂料里层，因此，从根本上解决涂料的防火性能。根据检测，本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，耐高温程度可达1420-1500℃。

2、本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，防锈效果能好。金属的腐蚀主要为电化学腐蚀，当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池，腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中CO2，SO2，NO2等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，由于铁与杂质紧密接触，使得腐蚀不断进行。

本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，以硅酸钾作为胶体，溶解涂料的粉体成分，硅酸钾经过内外固化，涂层的外层形成SiO₂(H₂o)_n釉质。但O₂、CO₂、H₂O仍可从微孔中渗入，特别是固化的初始阶段，而较多的硅酸钾富集于涂层中，硅酸钾遇到渗透来的O₂、CO₂、H₂O，就会发生水解反应，反应方程式如下：

水的弱电离：

K₂SiO₃在水中电离：K₂SiO₃=2K⁺+SiO₃ ^2-

硅酸根发生水解：

首先，硅酸根水解反应吸收大量的水，使电化学腐蚀失去溶液环境。其次，它使OH^-浓度升高，从而导致水的电离平衡左移，H+数量减少，因此硅酸钾属中强碱性。在碱性环境下，CO₂溶解后被中和，O₂也难以与铁发生电化学腐蚀。由此形成一个动态的阻挡O₂、CO₂、H₂O与钢层接触的保护层，即通常所说的阴离子防锈，O₂、CO₂、H₂O这些物质远没有到达钢层就完全被反应掉。因此，本发明提供的无机防火防锈涂料应用在工业生产中，可以吸收工业生产中产生的部分CO₂气体，具有净化空气的作用。

同时，硅酸钾属于碱金属硅酸盐，能和铁、铝作用生成不溶性的硅酸盐，在涂层的内层，硅酸钾在金属表面上生成一层微薄（一微米以下）而又坚韧的分子膜。这种膜具有极为优良的特性，可以防止金属表面与水中阴离子及溶解氧的接触，因而能防止金属氧化腐蚀和电化学腐蚀的发生。

因此，本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，防锈效果能好。

3、本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，环保、无毒。本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，成分均为无毒无机物，不含放射性物质，在生产、施工、常态、发生火灾时都不会产生有毒气体，涂层后无放射性污染，彻底环保。

4、本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，使用成本低。本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，具有防火防锈的功能，在使用工艺中，可以省去一道单独的防锈处理工艺，简化工艺流程；且本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，在使用时，涂层厚度小于等于3mm，属于超薄型无机涂料，即进行防火防锈处理时，涂料的使用量少，从而也进一步降低了钢结构防火防锈处理的成本。

5、本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，具有细腻、均匀、饱满度等美感，同时可根据不同要求配制成多种颜色，而不影响其防火防锈之功能。

6、本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料及其制备方法，涂料的原料均为无机物，制备工艺只需将原料搅拌混合均匀即可，制备工艺简单，能耗小。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:0.8；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	0.5	4	3	2.5
重量百分比（%）	5	40	30	25

其中，镁石粉的粒度为2500目，MgO含量≥98%；滑石粉的粒度为2000目，SiO₂含量≥59%；硅石粉的粒度为3000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为600目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取8Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为38波美度，将硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。分散机即为搅拌机，搅拌速率为200-500r/min，搅拌速率大，分散效果好。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，施工时，可选择喷涂、滚涂、刷涂的方式；在处理钢结构防火防锈工艺中，可以省去一道单独的防锈处理工艺，简化工艺流程。

将上述钢结构无机防火防锈涂料喷涂在工字钢上，喷涂厚度为3mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1420℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，测试方法及结果如下：

1、常规实验

①、将1米长的工字钢用钢刷完全除锈成为裸钢，在工字钢的一个面上喷涂本实施例配方的无机防火防锈涂料，喷涂厚度为3mm，其余面全部裸露于空气中，此样品称为A；以同样方法再制样三件，分别称为B、C与D；

②、将样品A置于室内进行观察，A样品在第二天，未涂层的部分开始生锈，前几天生锈速度快，然后变慢，两个月后裸露部分几乎全锈。用坚锐的钢铲将喷涂有涂层一面的涂层铲起，观察裸露钢底层，未发现锈斑与锈迹；

③、将样品B置于室外进行观察，未刷涂料的部分也在第二天开始生锈，经历两个月后也全部生锈形成厚锈。用钢铲将涂层铲除，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑，仅离边缘0.5mm处有锈迹渗入；

2、加速实验

①、将样品C置于潮湿温暖的蒸汽小密室（温度为20-30℃，湿度为80%-95%），并有中强光照射。只须十天就能使裸露部分完全生锈，然后用钢铲铲除涂层观察，未发现涂层覆盖部分的裸钢面有锈迹锈斑；

②、将样品D各面包括覆盖涂层的一面，全部用稀酸喷洒加速腐蚀（pH值为5.0-6.5），然后置于室外露天继续腐蚀（室外温度为25-32℃），一周后，裸露部分全部生锈。用钢铲铲除涂层，未发现覆盖钢面有锈斑锈迹。

实施例2

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	40	32	4	24
重量百分比（%）	40	32	4	24

其中，镁石粉的粒度为3000目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为6000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为4000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为650目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取10Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为40波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，施工时，可选择喷涂、滚涂、刷涂的方式；在处理钢结构防火防锈工艺中，可以省去一道单独的防锈处理工艺，简化工艺流程。

将上述钢结构无机防火防锈涂料滚涂在槽钢上，涂层厚度为2mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1450℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，测试方法及结果如下：

1、常规实验

①、将1米长的工字钢用钢刷完全除锈成为裸钢，在工字钢的一个面上喷涂本实施例配方的无机防火防锈涂料，喷涂厚度为2mm，其余面全部裸露于空气中，此样品称为A；以同样方法再制样三件，分别称为B、C与D；

②、将样品A置于室内进行观察，A样品在第二天，未涂层的部分开始生锈，前几天生锈速度快，然后变慢，两个月后裸露部分几乎全锈。用坚锐的钢铲将喷涂有涂层一面的涂层铲起，观察裸露钢底层，未发现锈斑与锈迹；

③、将样品B置于室外进行观察，未刷涂料的部分也在第二天开始生锈，经历两个月后也全部生锈形成厚锈。用钢铲将涂层铲除，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

2、加速实验

①、将样品C置于潮湿温暖的蒸汽小密室（温度为25℃，湿度为85%），并有中强光照射。只须十天就能使裸露部分完全生锈，然后用钢铲铲除涂层观察，未发现涂层覆盖部分的裸钢面有锈迹锈斑；

②、将样品D各面包括覆盖涂层的一面，全部用稀酸喷洒加速腐蚀（pH值为5.0-6.5），然后置于室外露天继续腐蚀（室外温度为32℃），一周后，裸露部分全部生锈。用钢铲铲除涂层，未发现覆盖钢面有锈斑锈迹。

实施例3

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:0.9；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	4	3.2	0.4	2.4
重量百分比（%）	40	32	4	24

其中，镁石粉的粒度为5000目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为3000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为6000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1300目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取9Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为45波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

本发明提供的钢结构无机防火防锈涂料，施工时，可选择喷涂、滚涂、刷涂的方式；在处理钢结构防火防锈工艺中，可以省去一道单独的防锈处理工艺，简化工艺流程。

将上述钢结构无机防火防锈涂料刷涂在钢结构上，涂层厚度为2.5mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1430℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为2.5mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为20℃，湿度为80%；样品D所处的室外露天条件为：温度25℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例4

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1.1；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	3	2.5	2.5	2
重量百分比（%）	30	25	25	20

其中，镁石粉的粒度为6500目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为5000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为5000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为2000目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。其中，硅铝粉呈高岭土形态，有助于提高物料的分散性，进而改善涂层内的结构。

根据粉料的重量，称取11Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为48波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

将上述钢结构无机防火防锈涂料滚涂在钢结构上，涂层厚度为1mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1500℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为1mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为30℃，湿度为95%；样品D所处的室外露天条件为：温度28℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例5

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1.2；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	1.5	3.9	2.8	1.8
重量百分比（%）	15	39	28	18

其中，镁石粉的粒度为4000目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为2500目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为7000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1600目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取12Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为50波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

将上述钢结构无机防火防锈涂料喷涂在钢结构上，涂层厚度为2.2mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1460℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为2.2mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为26℃，湿度为82%；样品D所处的室外露天条件为：温度26℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例6

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1.2；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	3.5	3.5	2	1
重量百分比（%）	35	35	20	10

其中，镁石粉的粒度为4000目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为3000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为4000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1600目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。其中，硅铝粉呈高岭土形态，有助于提高物料的分散性，进而改善涂层内的结构。

根据粉料的重量，称取12Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为42波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

将上述钢结构无机防火防锈涂料刷涂在钢结构上，涂层厚度为1.5mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1490℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为1.3mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为29℃，湿度为88%；样品D所处的室外露天条件为：温度27℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例7

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	3	3.4	3.2	0.4
重量百分比（%）	30	34	32	4

其中，镁石粉的粒度为3500目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为5000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为3500目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为800目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取10Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为46波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

使用时，可以根据不同的使用环境，在上述分散的涂料中加入少量的耐酸耐碱耐高温的颜料，配成不同颜色的防火防锈涂料。因颜料的加入量少，不影响涂料的防火防锈性能。

将上述钢结构无机防火防锈涂料滚涂在钢结构上，涂层厚度为3mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1440℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为3mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为24℃，湿度为87%；样品D所处的室外露天条件为：温度28℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例8

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1.1；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	2.7	3.8	1.2	2.3
重量百分比（%）	27	38	12	23

其中，镁石粉的粒度为5500目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为4500目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为8000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1600目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取11Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为47波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

将上述钢结构无机防火防锈涂料喷涂在钢结构上，涂层厚度为2.7mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1455℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为2.7mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为27℃，湿度为89%；样品D所处的室外露天条件为：温度31℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例9

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1.1；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	3.8	1.6	2.4	2.2
重量百分比（%）	38	16	24	22

其中，镁石粉的粒度为3500目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为4000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为4500目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1300目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取11Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为39波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

将上述钢结构无机防火防锈涂料刷涂在钢结构上，涂层厚度为1.9mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1465℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为1.9mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为23℃，湿度为93%；样品的所处的室外露天条件为：温度26℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例10

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:0.9；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	4	3	1.5	1.5
重量百分比（%）	40	30	15	15

其中，镁石粉的粒度为5500目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为4000目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为6000目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1100目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。其中，硅铝粉呈高岭土形态，有助于提高物料的分散性，进而改善涂层内的结构。

根据粉料的重量，称取9Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为41波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

将上述钢结构无机防火防锈涂料滚涂在钢结构上，涂层厚度为1.2mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1495℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为1.2mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为30℃，湿度为94%；样品D所处的室外露天条件为：温度31℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例11

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:0.8；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	4	2	1.8	2.2
重量百分比（%）	40	20	18	22

其中，镁石粉的粒度为4500目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为3500目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为5500目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为900目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取8Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为43波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

将上述钢结构无机防火防锈涂料喷涂在钢结构上，涂层厚度为2.5mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1470℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为2.5mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为28℃，湿度为91%；样品D所处的室外露天条件为：温度32℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例12

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:0.8；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	3.5	0.5	3.5	2.5
重量百分比（%）	35	5	35	25

其中，镁石粉的粒度为5000目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为3500目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为5500目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为1800目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取8Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为44波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

将上述钢结构无机防火防锈涂料刷涂在钢结构上，涂层厚度为2.8mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1435℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为2.8mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为21℃，湿度为84%；样品D所处的室外露天条件为：温度29℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

实施例13

钢结构无机防火防锈涂料，由粉料和胶体混合组成，其中，胶体为硅酸钾，粉料与胶体的重量比为1:1.2；粉料由以下成分按重量百分比配成（总重量为10Kg）:

组分	镁石粉	滑石粉	硅石粉	硅铝粉
					重量（kg）	1	3.5	3.5	2
重量百分比（%）	10	35	35	20

其中，镁石粉的粒度为6200目，MgO含量≥99%；滑石粉的粒度为5500目，SiO₂含量≥60%；硅石粉的粒度为4500目，SiO₂含量≥98%；硅铝粉的粒度为2000目，SiO₂含量≥50%。各粉料成分的粒度小，更易分散，使其在涂层内形成致密的结构。

根据粉料的重量，称取12Kg的硅酸钾胶体，硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为46波美度，硅酸钾与上述粉料进行混合，用高速分散机分散成细腻均匀的粘稠奶黄色胶体。

将上述钢结构无机防火防锈涂料滚涂在钢结构上，涂层厚度为2.6mm，进行防火性能测试，经检测，本实施例的无机防火防锈涂料，耐高温温度可达1445℃。

将上述钢结构无机防火防锈涂料进行防锈性能测试，涂层厚度为2.6mm时的测试方法与实施例1相同，在加速试验中，样品C所处的潮湿温暖的蒸汽小密室的条件为：温度为25℃，湿度为89%；样品D所处的室外露天条件为：温度27℃。测试结果为：样品A、B、C、D中，覆盖于涂层下面的裸钢未见有锈迹锈斑。

本发明提供的无机防火防锈涂料，应用范围广，除应用在钢结构上外，还可以应用于金属、玻璃、混凝土、石材、天然松质有机物等领域。其中，金属排除运动金属物件的承涂物（如飞机、汽车、船舶）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢结构无机防火防锈涂料，其特征在于，所述涂料由粉料和胶体混合组成，所述粉料与胶体的重量比为1:0.8-1.2；所述胶体为硅酸钾，所述粉料由以下成分按重量百分比配成：

镁石粉：5-40%，所述镁石粉的粒度为2500-6500目；

滑石粉：5-40%，所述滑石粉的粒度为2000-6000目；

硅石粉：4-35%，所述硅石粉的粒度为3000-8000目；

硅铝粉：4-25%，所述硅铝粉的粒度为600-2000目。

2.根据权利要求1所述的钢结构无机防火防锈涂料，其特征在于，所述粉料由以下成分按重量百分比配成：

镁石粉：30-40%，所述镁石粉的粒度为4000-6500目；

滑石粉：25-35%，所述滑石粉的粒度为3000-5000目；

硅石粉：15-25%，所述硅石粉的粒度为4000-6000目；

硅铝粉：10-20%，所述硅铝粉的粒度为1250-2000目。

3.根据权利要求1或2所述的钢结构无机防火防锈涂料，其特征在于，所述镁石粉中MgO含量≥99%，所述滑石粉中SiO₂含量≥60%，硅石粉中SiO₂含量≥98%，所述硅铝粉中SiO₂含量≥50%。

4.根据权利要求3所述的钢结构无机防火防锈涂料，其特征在于，所述硅酸钾的模数范围为1.0-3.3，浓度为38-50波美度。

5.一种钢结构无机防火防锈涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤如下：

a、将权利要求1所述的粉料和胶体按比例混合；

b、将步骤a中的混合物搅拌均匀，形成粘稠奶黄色胶体。