本發(fā)明涉及防火涂料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種改性磷酸鹽水泥基防火涂料及其制造方法。
背景技術(shù):
非膨脹型飾面防火涂料是一類既有裝飾功能又有防火阻燃功能的涂料,在常溫下呈普通涂膜,對涂覆基材起裝飾的作用;在火災(zāi)發(fā)生時(shí),則具有阻止火勢蔓延,達(dá)到保護(hù)基材、使人們有足夠的時(shí)間組織搶救的作用。
非膨脹型防火涂料主要是通過三條途徑發(fā)揮防火作用:一是涂層自身的難燃性或不燃性;二是在火焰或高溫作用下分解釋放出不可燃燒性氣體(如水蒸氣、氨氣、氯化氫、二氧化碳等),沖淡氧和可燃性氣體;三是在火焰或高溫條件下形成不可燃性的無機(jī)“釉膜層”,該釉膜層結(jié)構(gòu)致密,能有效的隔絕氧氣,并在一定時(shí)間內(nèi)起到一定的隔熱作用。
近年來,由于建筑裝飾材料的大量采用,火災(zāi)呈上升趨勢,給國家和個人造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。但是,目前飾面防火涂料還存在許多問題,具體的如自身粘結(jié)力較弱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種改性磷酸鹽水泥基防火涂料及其制造方法,本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料具有合適的凝結(jié)速率和較好的粘結(jié)力,初凝時(shí)間最長可達(dá)到62min。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種改性磷酸鹽水泥基防火涂料,由包含以下質(zhì)量份的原料得到:
優(yōu)選的,所述的改性磷酸鹽水泥基防火涂料,由包含以下質(zhì)量份的原料得到:
優(yōu)選的,所述磷酸二氫鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉和磷酸二氫鋁中的一種或幾種;
所述磷酸二氫鹽的粒徑為45~3500nm。
優(yōu)選的,所述鎂源為過燒鎂砂、輕燒鎂砂、過燒白云石和輕燒白云石中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述復(fù)合緩凝劑包含氯化鉀和硼砂。
優(yōu)選的,所述纖維為玻璃纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述纖維的直徑為10~20μm;
所述纖維的長度為1~10mm。
優(yōu)選的,所述纖維為纖維粉,所述纖維粉為玻璃纖維粉、碳纖維粉和玄武巖纖維粉中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述纖維粉的粒徑為50~150μm。
本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的改性磷酸鹽水泥基防火涂料的制備方法,包含如下步驟:
將纖維用水進(jìn)行分散,得到纖維的水混物;
將磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑混合,得到水泥基料;
將所述纖維的水混物和水泥基料混合,得到改性磷酸鹽水泥基防火涂料。
本發(fā)明提供了一種改性磷酸鹽水泥基防火涂料,由包含以下質(zhì)量份的原料得到:磷酸二氫鹽10~20份;鎂源5~15份;復(fù)合緩凝劑0.5~1.5份;纖維0.1~2份;水1~10份。本發(fā)明提供的磷酸鹽水泥防火涂料具有低凝結(jié)速率,初凝時(shí)間最長可達(dá)到62min,終凝時(shí)間最長到66min。此外,本申請?zhí)峁┑牧姿猁}水泥防火涂料的流動度得到大幅度提高,為150~210mm,容易成膜;具有高粘度特性,粘結(jié)強(qiáng)度為0.76~1.48mpa,高于未添加纖維的水泥涂料。
本發(fā)明還提供了一種改性磷酸鹽水泥基防火涂料的制備方法,包含如下步驟:將纖維用水進(jìn)行分散,得到纖維的水混物;將磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑混合,得到水泥基料;將所述纖維的水混物和水泥基料混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。本發(fā)明提供的制備方法操作簡單,得到的涂料成分均勻。
附圖說明
圖1為本發(fā)明拉拔試驗(yàn)示意圖;
圖2為本發(fā)明防火性能測試示意圖;
圖3為本發(fā)明防火涂料樣品在防火試驗(yàn)前后的光學(xué)顯微照片;
圖1中1為標(biāo)準(zhǔn)鐵塊,2為環(huán)氧樹脂膠,3為普通水泥砂漿小試塊,4為粗糙表面,5為磷酸鹽水泥防火涂料,6為普通水泥砂漿大試塊;
圖2中5為磷酸鹽水泥防火涂料,7為木板,8為小黃銅杯,9為支撐,10為無水乙醇,11為火焰;
圖3中(a)為實(shí)施例1中編號16防火涂料樣品在防火試驗(yàn)前的照片,(b)為實(shí)施例1中編號16防火涂料樣品在防火試驗(yàn)后的照片,(c)為實(shí)施例4中編號27防火涂料樣品在防火試驗(yàn)前的照片,(d)為實(shí)施例4中編號27防火涂料樣品在防火試驗(yàn)后的照片。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種改性磷酸鹽水泥基防火涂料,由包含以下質(zhì)量份的原料得到:
本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料由包含10~20份磷酸二氫鹽的原料得到,優(yōu)選為12~18份,更優(yōu)選為14~16份。本發(fā)明對所述磷酸二氫鹽的來源沒有任何的特殊要求,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來源的磷酸二氫鹽即可,具體的如市售的磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鋁。在本發(fā)明中,所述磷酸二氫鹽中p2o5的質(zhì)量含量優(yōu)選為50~70%,更優(yōu)選為55~65%,最優(yōu)選為60%;所述磷酸二氫鹽中k2o的質(zhì)量含量優(yōu)選為15~20%,更優(yōu)選為16~19%,最優(yōu)選為18~18.7%。在本發(fā)明中,所述磷酸二氫鹽的粒徑優(yōu)選為45~3500nm,更優(yōu)選為100~3000nm,最優(yōu)選為1000~2000nm。
以10~20份磷酸二氫鹽為基準(zhǔn),本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料由包含5~15份鎂源的原料得到,優(yōu)選為8~14份,更優(yōu)選為10份。在本發(fā)明中,所述鎂源優(yōu)選為過燒鎂砂、輕燒鎂砂、過燒白云石和輕燒白云石中的一種或幾種。在本發(fā)明中,所述鎂砂中mgo的質(zhì)量含量優(yōu)選的大于等于90%,更優(yōu)選的大于等于98%。在本發(fā)明中,所述輕燒鎂砂與輕燒白云石是將材料在溫度750~1100℃之間煅燒后粉磨成的粉體;所述過燒鎂砂與過燒白云石是指溫度為1100℃以上煅燒后粉磨成的粉體,優(yōu)選為由1500℃以上的溫度燒結(jié)得到的鎂砂。
以10~20份磷酸二氫鹽為基準(zhǔn),本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料由包含0.5~1.5份復(fù)合緩凝劑的原料得到,優(yōu)選為0.7~1.2份,更優(yōu)選為1份。在本發(fā)明中,所述復(fù)合緩凝劑優(yōu)選包含氯化鉀和硼砂。本發(fā)明對所述氯化鉀和硼砂的來源沒有任何的特殊要求,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來源的氯化鉀和硼砂即可,具體的如市售的氯化鉀和硼砂。在本發(fā)明中,所述復(fù)合緩凝劑中氯化鉀的質(zhì)量含量優(yōu)選為5~20%,更優(yōu)選為7~12%,最優(yōu)選為10%;硼砂的質(zhì)量含量優(yōu)選為80~95%,更優(yōu)選為88~93%,最優(yōu)選為90%。在本發(fā)明中,所述復(fù)合緩凝劑的粒徑優(yōu)選為35~3750nm,更優(yōu)選為100~3000nm,最優(yōu)選為1000~2000nm。
以10~20份磷酸二氫鹽為基準(zhǔn),本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料由包含0.1~2份纖維的原料得到,優(yōu)選為0.5~1.5份,更優(yōu)選為1份。在本發(fā)明中,所述纖維優(yōu)選為玻璃纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的一種、兩種或三種。在本發(fā)明中,所述纖維優(yōu)選的還可以為纖維粉,所述纖維粉優(yōu)選為玻璃纖維粉、碳纖維粉和玄武巖纖維粉中的一種、兩種或三種。本發(fā)明對所述纖維和纖維粉的來源沒有任何的特殊要求,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來源的纖維和纖維粉即可,具體的如市售的纖維和纖維粉。
在本發(fā)明中,所述纖維的直徑優(yōu)選為10~20μm,更優(yōu)選為12~18μm,最優(yōu)選為14~16μm;所述纖維的長度優(yōu)選為1~10mm,更優(yōu)選為2~8mm,最優(yōu)選為4~6mm。在本發(fā)明中,所述纖維粉的粒徑優(yōu)選為50~150μm,更優(yōu)選為80~130μm,最優(yōu)選為100~110μm。本發(fā)明對所述碳纖維和玄武巖纖維的尺寸沒有任何的特殊要求,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的市售碳纖維和玄武巖纖維的尺寸即可。
以10~20份磷酸二氫鹽為基準(zhǔn),本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料由包含1~10份水的原料得到,優(yōu)選為3~8份,更優(yōu)選為4~6份。
本發(fā)明對所述改性磷酸鹽水泥基防火涂料的制備方法沒有任何的特殊要求,將各原料組分直接混合均勻即可。在本發(fā)明中,所述磷酸鹽水泥防火涂料的制備方法優(yōu)選包含如下步驟:
將纖維用水進(jìn)行分散,得到纖維的水混物;
將磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑混合,得到水泥基料;
將所述纖維的水混物和水泥基料混合,得到改性磷酸鹽水泥基防火涂料。
本發(fā)明將纖維用水進(jìn)行分散,得到纖維的水混物。在本發(fā)明中,所述纖維用水分散的方式優(yōu)選為超聲分散;所述超聲分散的超聲頻率優(yōu)選為35000~45000hz,更優(yōu)選為38000~42000hz,最優(yōu)選為40000hz;所述超聲分散的超聲功率優(yōu)選為100~150w,更優(yōu)選為110~140w,最優(yōu)選為120~130w。在本發(fā)明中,所述超聲分散的時(shí)間優(yōu)選為1~10min,更優(yōu)選為2~8min,最優(yōu)選為3~5min。本發(fā)明將纖維用水單獨(dú)分散,能夠使得纖維和水混合的更均勻,避免將纖維和其他固體粉料單獨(dú)混合攪拌后再加水?dāng)嚢瓒a(chǎn)生纖維的團(tuán)聚效應(yīng)。
本發(fā)明將磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑混合,得到水泥漿體基料。在本發(fā)明中,所述磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑的混合優(yōu)選為攪拌混合;所述混合的攪拌速率優(yōu)選為135~145r/min,更優(yōu)選為138~142r/min,最優(yōu)選為140r/min。在本發(fā)明中,所述混合的時(shí)間優(yōu)選為1~3min,更優(yōu)選為2min。本發(fā)明將磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑單獨(dú)混合,能夠使得粉料充分混合均勻,以便加水反應(yīng)后生成的產(chǎn)物分布均勻,制得的涂料性能均勻穩(wěn)定。
得到所述纖維的水混物和水泥漿體基料后,本發(fā)明將所述纖維的水混物和水泥漿體基料混合,得到改性磷酸鹽水泥基防火涂料。在本發(fā)明中,所述纖維的水混物和水泥漿體基料的混合優(yōu)選的順次包含低速混合和高速混合。在本發(fā)明中,所述低速混合的攪拌速率優(yōu)選為135~145r/min,更優(yōu)選為138~142r/min,最優(yōu)選為140r/min;所述低速混合的時(shí)間優(yōu)選為25~35s,更優(yōu)選為28~32s,最優(yōu)選為30s。在本發(fā)明中,所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為275~295r/min,更優(yōu)選為280~290r/min,最優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間優(yōu)選為25~35s,更優(yōu)選為28~32s,最優(yōu)選為30s。本發(fā)明將所述纖維的水混物和水泥漿體基料先慢速攪拌使得固體和液體逐漸混合,防止因攪拌速率過快導(dǎo)致固體顆粒和液體飛濺,快速攪拌使得液體和固體顆粒之間充分混合均勻。
本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述的改性磷酸鹽水泥基防火涂料作為防火涂層的應(yīng)用,所述防火涂層的厚度為1~10mm。本發(fā)明直接將所述磷酸鹽水泥防火涂料涂覆于基材表面即可得到防火涂層。在本發(fā)明中,所述防火涂層的厚度為1~10mm,優(yōu)選為1.5~3.5mm,更優(yōu)選為2~3mm。本發(fā)明對所述涂層的涂覆方式?jīng)]有任何的特殊要求,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的涂覆方式進(jìn)行實(shí)施即可。
在本發(fā)明中,所述基材具體的可以為易燃性的建筑裝飾材料,如木材、纖維板紙板及其制品等;也可以為建筑物的結(jié)構(gòu)或維護(hù)部分,如梁柱板等建筑主體結(jié)構(gòu)的表面防火和建筑內(nèi)外墻的表面防火;還可以為橋梁隧道等建筑構(gòu)筑物的防火部位。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的改性磷酸鹽水泥基防火涂料及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)的說明,但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
比較例1
按照表1中磷酸二氫鉀、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,將各原料混合均勻,制備磷酸鹽水泥凈漿涂料,其結(jié)果如表1所示。本比較例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表1比較例1中磷酸鹽水泥凈漿涂料的配料比和性能結(jié)果
比較例2
按照表2中磷酸二氫鈉、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,將各原料混合均勻,制備磷酸鹽水泥凈漿涂料,其結(jié)果如表2所示。本比較例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表2比較例2中磷酸鹽水泥凈漿涂料的配料比和性能結(jié)果
比較例3
按照表3中磷酸二氫鋁、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,將各原料混合均勻,制備磷酸鹽水泥凈漿涂料,其結(jié)果如表3所示。本比較例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表3比較例3中磷酸鹽水泥凈漿涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例1
按照表4中3mm玻璃纖維、磷酸二氫鉀、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鉀、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表4所示。本實(shí)施例的測試溫度為19~21℃,相對濕度為38~39%。
表4實(shí)施例1磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例2
按照表5中6mm玻璃纖維、磷酸二氫鈉、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鈉、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表5所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表5實(shí)施例2磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例3
按照表6中150μm玻璃纖維粉、磷酸二氫鋁、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鋁、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表6所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表6實(shí)施例3磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例4
按照表7中3mm碳纖維、磷酸二氫鉀、輕燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鉀、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表6所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表7實(shí)施例4磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例5
按照表8中6mm碳纖維、磷酸二氫鈉、輕燒白云石、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鈉、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表7所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表8實(shí)施例5磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例6
按照表9中150μm碳纖維粉、磷酸二氫鋁、過燒白云石、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鋁、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表8所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表9實(shí)施例6磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例7
按照表10中3mm玄武巖纖維、磷酸二氫鉀、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鉀、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表9所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表10實(shí)施例7磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例8
按照表11中6mm玄武巖纖維、磷酸二氫鈉、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鈉、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表10所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表11實(shí)施例8磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
實(shí)施例9
按照表12中150μm玄武巖纖維粉、磷酸二氫鋁、過燒鎂砂、復(fù)合緩凝劑和水的比例,制備磷酸鹽水泥防火涂料。
將纖維用水進(jìn)行超聲分散,超聲頻率為40000hz,超聲功率為120w,超聲分散的時(shí)間為5min,得到纖維的水混物。
將磷酸二氫鋁、鎂源和復(fù)合緩凝劑攪拌混合,攪拌速率為140r/min,攪拌混合的時(shí)間為1min,得到水泥漿體基料。
將纖維的水混物和水泥漿體基料順次進(jìn)行低速混合和高速混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。所述低速混合的攪拌速率為140r/min;所述低速混合的時(shí)間為30s。所述高速混合的攪拌速率優(yōu)選為285r/min;所述高速混合的時(shí)間為30s。
本實(shí)施例對得到的磷酸鹽水泥防火涂料進(jìn)行了性能檢測,其結(jié)果如表9所示。本實(shí)施例的測試溫度為19.6~21.3℃,相對濕度為38~39%。
表12實(shí)施例9磷酸鹽水泥防火涂料的配料比和性能結(jié)果
在本發(fā)明比較例1~3和實(shí)施例1~9中,所述流動度的測試方法為:參照標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂流動度測定方法》(gbt2419—2005),使用鐵制圓臺試模在玻璃板上測試,測試前將圓臺試模和玻璃板進(jìn)行潤濕,以免吸收樣品中的水分而影響流動度測試結(jié)果。
測試過程為:將攪拌好的漿體快速倒入圓臺試模中,倒?jié)M后立即垂直提起圓臺試模,用直尺測試漿體在玻璃板表面上形成圓餅的直徑,測試三次取平均值,作為凈漿的流動度。
由比較例1~3和實(shí)施例1~9的測試結(jié)果可知,本申請?zhí)峁┑牧姿猁}水泥防火涂料具有更慢的凝結(jié)速率,初凝時(shí)間最長可達(dá)到62min,終凝時(shí)間最長可達(dá)到66min。此外,本申請?zhí)峁┑牧姿猁}水泥防火涂料的流動度為150~210mm,容易成膜,且成膜強(qiáng)度高。
本發(fā)明還對得到的磷酸鹽水泥防火涂料的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了測試,測試參照標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(jgj110-2008),試件制作過程為:試驗(yàn)前先用濕抹布將砂漿板表面進(jìn)行潤濕,之后將攪拌好的樣品涂覆在砂漿板表面,將兩塊砂漿板輕壓在一起,使得砂漿厚度為2~15mm,刮去四周溢出的漿體,放置在室內(nèi)養(yǎng)護(hù)3天,隨后用拉拔試驗(yàn)機(jī)(xh-6000n,北京天地星火科技發(fā)展有限公司)進(jìn)行測試,取每組3個試件測試值的算術(shù)平均值作為粘結(jié)強(qiáng)度值。圖1為本發(fā)明使用拉拔試驗(yàn)機(jī)測試粘結(jié)強(qiáng)度的示意圖。粘結(jié)強(qiáng)度測試結(jié)果如表13所示。
表13實(shí)施例1~9磷酸鹽水泥防火涂料的粘結(jié)強(qiáng)度
由表13可知,本申請?zhí)峁┑牧姿猁}水泥防火涂料具有高粘度特性,粘結(jié)強(qiáng)度為0.76~1.48mpa,高于未添加纖維的水泥涂料。
本發(fā)明還對得到的磷酸鹽水泥防火涂料的防火性能進(jìn)行了測試,測試參照標(biāo)準(zhǔn)《飾面型防火涂料》(gb12441-2005),試件制作過程為:試驗(yàn)前用濕抹布將總厚度為5mm的五層樺木板(300mm×100mm)進(jìn)行潤濕,將攪拌好的漿體涂覆到木板表面,涂層厚度為2.5mm,并將木板抬起120mm,讓其自由下落以進(jìn)行振搗,最好將木板四個側(cè)面進(jìn)行封邊處理,在室內(nèi)養(yǎng)護(hù)1天后放到烘干箱中恒溫50℃烘干40小時(shí)后取出,待試件冷卻到室溫后稱其質(zhì)量;根據(jù)試驗(yàn)條件,實(shí)際防火性能測試時(shí)參照小室燃燒法進(jìn)行測試,在密閉的室內(nèi)進(jìn)行,量取5ml的酒精,倒入小黃銅杯(高度30mm,半徑23mm)中,將木板放置在小黃銅杯上面,使木板和小黃銅杯上沿的垂直距離為25mm,點(diǎn)燃酒精直至其自然熄滅為止,試驗(yàn)后待試件冷卻至室溫后測試其質(zhì)量和炭化體積。所述防火性能測試具體的如圖2所示,圖2為本發(fā)明進(jìn)行防火性能測試的示意圖(圖2中各尺寸的單位均為mm),圖3為本發(fā)明防火涂料樣品在防火試驗(yàn)前后的光學(xué)顯微照片。
由于實(shí)際測試后,磷酸鹽水泥防火涂料的炭化體積均為0,故測量磷酸鹽水泥防火涂料表面的裂紋長度,并取單位質(zhì)量裂紋長度(即裂紋長度除以涂層防火測試前的質(zhì)量)作為防火性能優(yōu)劣比較的依據(jù),故本發(fā)明中磷酸鹽水泥防火涂料的防火性能優(yōu)劣評價(jià)依據(jù)為質(zhì)量損失(防火性能測試前木板和涂層的質(zhì)量減去防火性能測試后木板和涂層的質(zhì)量)和單位質(zhì)量裂紋長度,每組試件均為5個,取算術(shù)平均值作為測試值,具體測試數(shù)據(jù)見表14和表15所示。
表14實(shí)施例1~9磷酸鹽水泥防火涂料的質(zhì)量損失
表15實(shí)施例1~9磷酸鹽水泥防火涂料的單位質(zhì)量裂紋長度
由表14和表15可知,本申請?zhí)峁┑牧姿猁}水泥防火涂料的質(zhì)量損失和單位質(zhì)量裂紋長度均有明顯的降低,防火性能有所改善。
由以上實(shí)施例可知,本發(fā)明提供了一種磷酸鹽水泥防火涂料,由包含以下質(zhì)量份的原料得到:磷酸二氫鹽10~20份;鎂源5~15份;復(fù)合緩凝劑0.5~1.5份;纖維0.1~2份;水1~10份。本發(fā)明提供的磷酸鹽水泥防火涂料具有低凝結(jié)速率,初凝時(shí)間最長可達(dá)到62min,終凝時(shí)間最長可達(dá)到66min。此外,本申請?zhí)峁┑牧姿猁}水泥防火涂料的流動度得到的大幅度的提高,為150~210mm,容易成膜;具有高粘度特性,粘結(jié)強(qiáng)度為0.76~1.48mpa,高于未添加纖維的水泥涂料。
本發(fā)明還提供了一種磷酸鹽水泥防火涂料作的制備方法,包含如下步驟:將纖維用水進(jìn)行分散,得到纖維的水混物;將磷酸二氫鹽、鎂源和復(fù)合緩凝劑混合,得到水泥漿體基料;將所述纖維的水混物和水泥漿體基料混合,得到磷酸鹽水泥防火涂料。本發(fā)明提供的制備方法操作簡單,得到的涂料成分均勻。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。