CN1687254A - 一种单体系复合型隧道防火涂料 - Google Patents

Abstract

一种单体系复合型隧道防火涂料的制造方法，其组成与配比(相对重量份数)：由可再分散乳胶粉和高铝水泥组成的粘结剂(20.0～50.0)，无机隔热填料(55.0～85.0)，助剂(0.1～5.0)。采用了有机粘结剂并结合了耐高温无机粘合剂，提高了防火涂料的粘结性，并提高了防火涂料组合物中的无机隔热填料比例；采用引气剂，使得发泡过程在低温下进行，避免了高温发泡对涂层强度的破坏，使得该防火涂料的耐火极限得以提高，同时该防火涂料具有防水和隔音性能，包装、运输、使用方便，不仅适用于隧道防火，也适用于建筑物的绝热保湿等。

Description

一种单体系复合型隧道防火涂料

技术领域

本发明属于无机非金属材料及消防技术领域，涉及一种单体系复合型隧道防火涂料的制造方法。

背景技术

在交通运输通道的建设过程中，隧道以其便捷、造价低等优势受到了规划建设者的青睐。但近十几年来，由于不断增长的交通流量和路况改善以及运输物品的复杂性，增加了交通隧道的火灾风险。又由于隧道结构复杂，环境密闭，在有限的空间内一旦发生火灾，扑救相当困难，火灾往往持续时间较长，极易造成人员伤亡和财物的重大损失。

国内外众多交通事故所造成的危害引起了各国对隧道消防安全问题的高度重视，促进了关于隧道火灾的基础性研究，并取得了一定的成果。目前较为可行的重要防火方法就是在隧道混凝土表面涂喷隧道专用防火涂料。由于隧道长期处于较潮湿的环境，其火灾燃烧又具有温度高的特点，并考虑到消防队员灭火工作能安全快速的进行以及施工人员的便捷施工等因素，就对隧道防火涂料的耐水性、耐火性、安全无毒性、和易性等性能提出了更高的要求，这些也成了相关科研单位和生产企业研究的焦点。

戴李宗等在发明专利“隧道防火涂料及其制造工艺”(厦门大学，专利公开号CN 1544556A)中提出了一种以无机材料和高分子聚合物乳液组成的分装式隧道防火涂料，该涂料在施工时将无机材料部分用少量水浸润后，与高分子聚合物乳液混合后再搅拌使用；毛朝君等在发明专利“分装式环保型隧道防火涂料”(公安部四川消防研究所，专利公开号CN 1594452A)中提供了一种分装式环保型隧道防火涂料，所述的涂料由分别包装的基料和分散剂WM型纯丙柔性乳液组成，在施工现场先将分散剂搅拌均匀，然后将基料加入，再搅拌均匀后使用。

上述报道的隧道防火涂料的制造均是采用双组分体系，即粉料组分和液料组分。这种聚合分散液与无机隔热材料参合以改进防火涂料组合物的各种性能。但是采用双组分体系，在条件严酷的施工现场拌和常常会产生许多错误。此外，由于使用双组分体系，其中液料组分中的水分会直接影响防火涂料的用水量，从而对防火涂料成品的强度，粘结强度，柔性和耐火性能造成很大的影响。同时由于这两种涂料均采用分装式包装，既造成了生产、包装、运输方面成本的增加，也给施工方面增加了一定的工序。

另外，上述报道中的隧道防火涂料的发泡过程均是在高温下发生的，属于高温发泡过程。同时，它们在发泡的过程中将产生酸气，该酸气会和防火涂料中的碱性物质如硅酸盐水泥粘结剂等发生化学反应，急剧降低防火涂层在高温下的粘结强度。

发明内容

本发明的目的在于针对双组分体系隧道防火涂料的缺陷，提供一种综合性能优良，不需分装，又便于施工的单体系复合型隧道防火涂料。

本发明的另一个目的是引入低温发泡过程，使防火涂料在高温和低温下都具有稳定的材料强度。

本发明通过引气剂在防火涂料干料和水混合时产生均匀的微孔，即产生低温发泡过程，避免了在高温下涂层因发泡反应而引起的自身强度消减。

本发明的单体系复合型隧道防火涂料，组分(相对重量份数)由粘结剂，无机隔热填料，助剂组成。所述粘结剂为可再分散乳胶粉1.0～20.0份，高铝水泥15.0～50.0份；所述无机隔热填料组成为膨胀珍珠岩2.5～12.5份，膨胀蛭石18.0～39.5份，海泡石4.0～23.0份，高岭土2.0～11.0份，原纤维2.0～16.5份，滑石4.5～18.0份，玻璃漂珠3.0～17.5份，氢氧化铝3.0～28.0份，氢氧化镁5.5～23.0份，云母粉2.5～13.5份，膨润土3.5～8.5份，所述助剂为高效减水剂0.1～5.0份，引气剂0.01～5.0份。

本发明的单体系复合型隧道防火涂料施工时，其隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。

本发明中采用单组分体系来方便地使得聚合物防火涂料拥有优良的性能。可再分散乳胶粉的使用成功地替代了聚合分散液，并且可再分散乳胶粉的存在并不会影响到水泥的水化作用。同时再配以耐高温的无机粘结剂，无机隔热填料和助剂，使本发明与以往产品相比具有以下优点：

1，单组分体系的隧道防火涂料降低了生产、包装、运输成本和施工难度，在条件严酷的施工现场，可直接加水拌和使用；

2，可再分散乳胶粉具有超强的表面亲水性和粘结性，加入一定量的可再分散乳胶粉后，降低了粘结剂的使用量，使无机隔热填料在防火涂料组合物中的比例得以提高，从而使防火涂料的耐火极限大大提高，涂层厚度10mm，耐火极限达210min以上；

3，可再分散乳胶粉的高粘结性和表面亲水性，提高了防火涂料成品的粘结强度，抗张、抗弯曲强度，使隧道防火涂料在隧道和地下工程使用中寿命得到了提高。其粘结强度为0.5MPa，抗压强度0.7MPa；

4，可再分散乳胶粉具有的柔性，赋予水泥体系一定的变形能力，提高了隧道防火涂料在自然界温差的耐候性，40次耐冷热循环，不开裂，不起层，不脱落；

5，可再分散乳胶粉具有的在水中可再分散性，提高了防火涂料的和易性，既可人工涂抹，亦可机械喷涂；

6，可再分散乳胶粉赋予了隧道防火涂料的防水性能，水浸泡30天，不开裂、不起层、不脱落，远远高于24小时耐水的要求；

7，该防火涂料的所有组分均为无毒环保型材料，毒性试验达AQ-1；

8，引入低温发泡过程，提高了防火涂料在高温下的强度。

具体实施方式

实例1：

可再分散乳胶粉Vinnapas RE 526 Z 12份，高铝水泥25份，膨胀珍珠岩10份，膨胀蛭石20份，海泡石4份，高岭土8份，原纤维15份，滑石18份，玻璃漂珠8份，氢氧化铝6份，氢氧化镁9份，云母粉3份，膨润土6份，高效减水剂0.1份，引气剂0.01份。充分混匀干料后，再加入125份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

实例2：

可再分散乳胶粉Vinnapas RE 523 Z 14份，高铝水泥23份，膨胀珍珠岩6份，膨胀蛭石25份，海泡石5份，高岭土4份，原纤维8份，滑石5份，玻璃漂珠6份，氢氧化铝14份，氢氧化镁9份，云母粉3份，膨润土4份，高效减水剂0.1份，引气剂0.02份。充分混匀干料后，再加入120份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

实例3：

可再分散乳胶粉Vinnapas LL 5031 16份，高铝水泥21份，膨胀珍珠岩8份，膨胀蛭石18份，海泡石5份，高岭土3份，原纤维5份，滑石8份，玻璃漂珠3份，氢氧化铝6份，氢氧化镁12份，云母粉3份，膨润土8份，高效减水剂0.1份，引气剂0.01份。充分混匀干料后，再加入115份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

实例4：

可再分散乳胶粉Vinnapas LL 2055 18份，高铝水泥20份，膨胀珍珠岩10份，膨胀蛭石25份，海泡石5份，高岭土10份，原纤维10份，滑石5份，玻璃漂珠8份，氢氧化铝15份，氢氧化镁10份，云母粉3份，膨润土7份，高效减水剂0.1份，引气剂0.02份。充分混匀干料后，再加入105份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

实例5：

可再分散乳胶粉Vinnapas RE 5044 N20份，高铝水泥18份，膨胀珍珠岩12份，膨胀蛭石39份，海泡石4份，高岭土2份，原纤维2份，滑石5份，玻璃漂珠9份，氢氧化铝15份，氢氧化镁10份，云母粉5份，膨润土4份，高效减水剂0.1份，引气剂0.02份。充分混匀干料后，再加入105份水混匀。该隧道防火涂料检测方法、项目和检测结果如表1。

表1单体系复合型隧道防火涂料技术性能指标和检测结果

注：检测标准为GA98-1995《预应力混凝土楼板防火涂料》

Claims (6)

1，一种单体系复合型隧道防火涂料，其特征为所述涂料组成(相对重量份数)：高温粘结剂，无机隔热填料，助剂。

2，如权利要求1所述的一种单体系复合型隧道防火涂料，其特征在于主粘结剂为高铝水泥15.0～50.0份，辅助粘结剂由可再分散乳胶粉1.0～20.0份组成。

3，如权利要求1所述的一种单体系复合型隧道防火涂料，其特征在于无机隔热填料组成为膨胀珍珠岩2.5～12.5份，膨胀蛭石18.0～39.5份，海泡石4.0～23.0份，高岭土2.0～11.0份，原纤维2.0～16.5份，滑石4.5～18.0份，玻璃漂珠3.0～17.5份，氢氧化铝3.0～28.0份，氢氧化镁5.5～23.0份，云母粉2.5～13.5份，膨润土3.5～8.5份。

4，如权利要求1所述的一种单体系复合型隧道防火涂料，其特征在于助剂为高效减水剂0.1～5.0份，引气剂0.01～5.0份。

5，如权利要求4所述的引气剂，其特征在于引气剂引入防火涂料的引气量为6.0％，属于低温发泡过程。

6，如权利要求1所述的一种单体系复合型隧道防火涂料，其特征为所述单体系复合型隧道防火涂料干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。