CN106318046A - 有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料及制备方法 - Google Patents

有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料及其制备方法，改防火涂料的组成成分百分比为：膨胀阻燃体系 35~71%；无机阻燃体系 10~28%；钛白粉 5~13%；改性乳液基料 17~37%；助剂+水 15~20%。上述防火涂料采用研磨，混合，快速搅拌的方法制得。本发明具有良好的附着力、耐候性、膨胀阻燃效果，安全环保，成本低，对环境友好，并且用量少、方便施工，具有优良的装饰性。

Description

有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及钢结构的防火涂料，具体涉及一种有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料及制备方法。
背景技术
所谓钢结构防火涂料，是涂覆于建筑物和构筑物钢结构表面上，并能形成耐火隔热保护层，用以提高钢结构耐火极限的功能性涂料。依照涂料涂层厚度划分，有厚涂（H型）、薄涂（B型）、超薄（CB型）三种类型的钢结构防火涂料。
因传统的溶剂型CB型钢结构防火涂料产生对人体及环境严重有害VOC（挥发性有机化合物，volatile organic compounds），并且阻燃过程中烟尘大的问题。所以，在满足基本的膨胀阻燃功能的基础上，使钢结构防火涂料具备良好的各项理化性能，如附着力、流平性、耐化学品等，并致力于研制开发环保型水性超薄型钢防火涂料。
为此，在保证具备环以境友好型的钢结构防火涂料为基本原则上，秉承满足以下三个方面的要求开展研究开发涂料品种为宜。首先，具备全方面综合性能的高分子树脂乳液在各种理化性能上都有较优异的表现，如耐酸碱性、耐候性等。其次，改善阻燃剂体系中的材料应用及诸如纳米粉体化、材料表面改性等处理技术使固体阻燃材料在涂料中具备更加优良的理化性能和耐火能力。最后，开发新型多功能阻燃剂及阻燃体系的混合搭配使用，既能保证防火膨胀的有效性，并且能使防火过程中具有抑制烟尘的效果，确保对环境的保护和人的健康安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现在有技术存在的上述缺陷，提供一种有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料及制备方法，具有良好的附着力、耐候性、膨胀阻燃效果，安全环保，成本低，对环境友好，并且用量少、方便施工，具有优良的装饰性。
为实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，所述防火涂料的组成成分的质量百分比为：
膨胀阻燃体系 25~60%；
无机阻燃体系 5~20%；
钛白粉 5~13%；
改性乳液基料 17~37%；
助剂+水 15~20%。
所述防火涂料的组成成分的质量百分比为：
膨胀阻燃体系 30~50%；
无机阻燃体系 8~17%；
钛白粉 6~11%；
改性乳液基料 20~35%；
助剂+水 16~18%。
所述膨胀阻燃体系包括聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇。
所述无机阻燃剂包括纳米氢氧化铝、可膨胀石墨、空心玻璃微珠。
所述空心玻璃微珠的粒度为10~250μm，壁厚为1~2μm。
所述改性乳液基料包括水溶性过硫酸盐、有机硅烷（KH-570）、丙烯酸酯类单体、苯乙烯、环氧树脂E-44，。
所述助剂包括分散剂、消泡剂、增稠剂、OP-10等。
所述有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料的制备步骤包括：
a.先分别称取膨胀阻燃体系、无机阻燃剂、钛白粉，同时倒入研钵中进行 0.5h不间断研磨，完成上述实验动作后，使用保鲜膜密封研钵，备用；
b.称取改性乳液基料、助剂与步骤a中研磨好的固体混合物一起倒入烧杯中，快速搅拌0.25h，同时加入水使防火涂料达到合适的粘稠度。
本发明的有益效果：
本发明的成膜物具有良好的附着力、耐候性；无机阻燃剂氢氧化铝、可膨胀石墨与膨胀阻燃体系配合使用，具有良好的膨胀阻燃效果，且安全环保，成本低，对环境友好，并且超薄型膨胀钢结构防火涂料用量少、方便施工，具有优良的装饰性。
附图说明
图1为本发明制备的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施技术方案做进一步详细说明。
实施例1
具体制备方法：.
聚磷酸铵7.20g、三聚氰胺5.90g、季戊四醇3.65g；钛白粉2.10g；纳米氢氧化铝4.23g、可膨胀石墨4.21g、空心玻璃微珠1.56g；改性乳液基料7.30g；分散剂0.13g、消泡剂0.13g、增稠剂0.15g、OP-10 0.03g；水4.60g。
a.先分别称取膨胀阻燃体系(聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇)、无机阻燃剂（纳米氢氧化铝、可膨胀石墨0.55g、空心玻璃微珠）、钛白粉，同时倒入研钵中进行 0.5h 不间断研磨，完成上述实验动作后，使用保鲜膜密封研钵，备用；
b.称取改性乳液基料、助剂（分散剂、消泡剂、增稠剂、OP-10）与步骤a中研磨好的固体混合物一起倒入烧杯中，快速搅拌0.25h，同时加入水使防火涂料达到合适的粘稠度。
耐火性能测试结果：干膜厚度为2.76mm时，耐火时间为120mim，热稳定性良好，弹指层结构致密完整且膨胀速度快，强度高。
实施例2
聚磷酸铵9.22g、三聚氰胺7.90g、季戊四醇4.61g；钛白粉4.10g；纳米氢氧化铝6.43g、可膨胀石墨6.41g、空心玻璃微珠2.56g；改性乳液基料10.30g；分散剂0.35g、消泡剂0.40g、增稠剂0.45g、OP-10 0.10g；水6.60g。
a.先分别称取膨胀阻燃体系(聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇)、无机阻燃剂（纳米氢氧化铝、可膨胀石墨0.55g、空心玻璃微珠）、钛白粉，同时倒入研钵中进行 0.5h 不间断研磨，完成上述实验动作后，使用保鲜膜密封研钵，备用；
b.称取改性乳液基料、助剂（分散剂、消泡剂、增稠剂、OP-10）与步骤a中研磨好的固体混合物一起倒入烧杯中，快速搅拌0.25h，同时加入水使防火涂料达到合适的粘稠度。
耐火性能测试结果：干膜厚度为2.76mm时，耐火时间为120mim，热稳定性良好，弹指层结构致密完整且膨胀速度快，强度高。
耐火性能测试结果：干膜厚度为2.60mm时，耐火时间为122mim，热稳定性良好，弹指层结构致密完整且膨胀速度快，强度高。
以上显示和描述了本发明的材料组成、制备方法和技术特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，其特征在于，所述防火涂料的组成成分的质量百分比为：
膨胀阻燃体系 25~60%；
无机阻燃体系 5~20%；
钛白粉 5~13%；
改性乳液基料 17~37%；
助剂+水 15~20%。
2.一种有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，其特征在于，所述防火涂料的组成成分的质量百分比为：
膨胀阻燃体系 30~50%；
无机阻燃体系 8~17%；
钛白粉 6~11%；
改性乳液基料 20~35%；
助剂+水 16~18%。
3.根据权利要求2所述的有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，所述膨胀阻燃体系包括聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇。
4.根据权利要求2所述的有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，所述无机阻燃剂包括纳米氢氧化铝、可膨胀石墨、空心玻璃微珠。
5.根据权利要求4所述的有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，所述空心玻璃微珠的粒度为10~250μm，壁厚为1~2μm。
6.根据权利要求2所述的有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，所述改性乳液基料包括水溶性过硫酸盐、有机硅烷（KH-570）、丙烯酸酯类单体、苯乙烯、环氧树脂E-44。
7.根据权利要求2所述的有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料，所述助剂包括分散剂、消泡剂、增稠剂、OP-10等。
8.根据权利要求1-7任意一项所述有机硅改性环氧丙烯酸酯超薄钢结构防火涂料的制备步骤包括：
a.按照上述比例分别称取膨胀阻燃体系、无机阻燃剂、钛白粉，同时倒入研钵中进行0.5h不间断研磨，完成上述实验动作后，使用保鲜膜密封研钵，备用；
b.称取改性乳液基料、助剂与步骤a中上一步研磨好的固体混合物一起倒入烧杯中，快速搅拌0.25h，同时加入水使防火涂料达到合适的粘稠度。
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