一種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、受荷能力強(qiáng)、自質(zhì)輕、占空體積小、構(gòu)件制造與安裝方便、 節(jié)約木材等許多優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于建筑中。然而，鋼結(jié)構(gòu)通常在450~650°C溫 度中就會(huì)失去承載能力、發(fā)生很大的形變、導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因過(guò)大的形變而不能 繼續(xù)使用，一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右。因此對(duì)于一些鋼材也需要對(duì) 其做防火保護(hù)。常用的方法是在鋼材表面涂覆一層防火涂料。
[0003] 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是用于鋼結(jié)構(gòu)表面，能降低鋼結(jié)構(gòu)表面的可燃性、阻滯火災(zāi)的迅 速蔓延，用以提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的一種特種涂料。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的鋼結(jié)構(gòu)用防火涂料往往是只注重防火性能指標(biāo)，而環(huán)保性能、耐候 性等存在不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種阻燃效果優(yōu)異、環(huán)境 友好、耐候性好的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0006] 同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂20~30份、聚 酰胺樹(shù)脂15~25份、硅酸鈉4~12份、氯化石蠟3~9份、醋酸丁酯2~8份、無(wú)鹵阻燃劑10~20 份、分散劑1~6份、流平劑2~7份、消泡劑1~7份、去離子水25~35份。
[0008] 優(yōu)選的，所述無(wú)鹵阻燃劑為聚磷酸銨、三聚氰胺、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的至少一 種。
[0009] 優(yōu)選的，所述分散劑為單硬脂酸甘油酯、卵磷脂、甘膽酸鈉中的至少一種。
[0010] 優(yōu)選的，所述流平劑為聚二甲基硅氧烷、異佛爾酮、二丙酮醇中的至少一種。
[0011] 優(yōu)選的，所述消泡劑為高碳醇、磷酸三丁酯、二甲基硅油中的至少一種。
[0012] 上述的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其制備工藝步驟如下： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至60~80°C， 轉(zhuǎn)速400~600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20~40分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散 30~50分鐘后，降低溫度在40~60°C，加入無(wú)鹵阻燃劑繼續(xù)攪拌20~40分鐘； (3) 加入其余的原料，加熱至60~80°C，在400~600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌30~50分鐘， 過(guò)濾，即得鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0013] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明制備的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，具有良好的機(jī)械理化性能，在著火時(shí)形成較 好的泡沫隔熱層，起防火隔熱作用，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度，避免鋼結(jié)構(gòu)失 去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。制備過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑，環(huán)保無(wú)毒、工藝簡(jiǎn)便、成本低、 適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0015] -種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂20~30 份、聚酰胺樹(shù)脂15~25份、硅酸鈉4~12份、氯化石蠟3~9份、醋酸丁酯2~8份、無(wú)鹵阻燃劑 10~20份、分散劑1~6份、流平劑2~7份、消泡劑1~7份、去離子水25~35份。
[0016] 其制備工藝步驟如下： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至60~80°C， 轉(zhuǎn)速400~600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20~40分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散 30~50分鐘后，降低溫度在40~60°C，加入無(wú)鹵阻燃劑繼續(xù)攪拌20~40分鐘； (3) 加入其余的原料，加熱至60~60°C，在400~600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌30~50分鐘， 過(guò)濾，即得鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0017] 本發(fā)明制備的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，具有阻燃效果優(yōu)異、環(huán)境友好、耐候性好 的優(yōu)點(diǎn)。
[0018] 實(shí)施例1 本發(fā)明的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂30份、 聚酰胺樹(shù)脂15份、硅酸鈉4份、氯化石蠟9份、醋酸丁酯8份、聚磷酸銨20份、單硬脂酸甘 油酯1份、聚二甲基硅氧烷2份、高碳醇7份、去離子水25份。
[0019] 上述的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其制備工藝步驟如下： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至60°C，轉(zhuǎn) 速400轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散30分鐘 后，降低溫度在40°C，加入聚磷酸銨繼續(xù)攪拌20分鐘； (3) 加入其余的原料，加熱至60°C，在400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌30分鐘，過(guò)濾，即得 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0020] 實(shí)施例2 本發(fā)明的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂20份、 聚酰胺樹(shù)脂25份、硅酸鈉12份、氯化石蠟3份、醋酸丁酯2份、三聚氰胺10份、卵磷脂6份、 異佛爾酮7份、磷酸三丁酯1份、去離子水35份。
[0021] 上述的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其制備工藝步驟如下： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至80°C，轉(zhuǎn) 速600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散50分鐘 后，降低溫度在60°C，加入三聚氰胺繼續(xù)攪拌40分鐘； (3)加入其余的原料，加熱至80°C，在600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌50分鐘，過(guò)濾，即得 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0022] 實(shí)施例3 本發(fā)明的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂25份、 聚酰胺樹(shù)脂19份、硅酸鈉8份、氯化石蠟6份、醋酸丁酯5份、氫氧化鋁24份、甘膽酸鈉4 份、二丙酮醇5份、二甲基硅油4份、去離子水28份。
[0023] 上述的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其制備工藝步驟如下： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至70°C，轉(zhuǎn) 速500轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散40分鐘 后，降低溫度在50°C，加入氫氧化鋁繼續(xù)攪拌30分鐘； (3) 加入其余的原料，加熱至70°C，在500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌40分鐘，過(guò)濾，即得 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0024] 實(shí)施例4 本發(fā)明的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂20份、 聚酰胺樹(shù)脂18份、硅酸鈉10份、氯化石蠟6份、醋酸丁酯4份、氫氧化鎂18份、卵磷脂6份、 聚二甲基硅氧烷6份、高碳醇、磷酸三丁酯、二甲基硅油1份、去離子水32份。
[0025] 上述的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其制備工藝步驟如下： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至60°C，轉(zhuǎn) 速550轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散35分鐘 后，降低溫度在50°C，加入無(wú)鹵阻燃劑繼續(xù)攪拌35分鐘； (3) 加入其余的原料，加熱至65°C，在500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌40分鐘，過(guò)濾，即得 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
[0026] 性能測(cè)試 本發(fā)明的主要技術(shù)性能如表1所示： 表1
從表1可見(jiàn)，本發(fā)明制備的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，具有阻燃效果優(yōu)異、環(huán)境友好、 耐候性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸 樹(shù)脂20~30份、聚酰胺樹(shù)脂15~25份、硅酸鈉4~12份、氯化石蠟3~9份、醋酸丁酯2~8份、無(wú) 鹵阻燃劑10~20份、分散劑1~6份、流平劑2~7份、消泡劑1~7份、去離子水25~35份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于：所述無(wú)鹵阻燃劑為聚磷酸銨、 三聚氰胺、氫氧化鋁、氫氧化鎂中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于：所述分散劑為單硬脂酸甘油 酯、卵磷脂、甘膽酸鈉中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于：所述流平劑為聚二甲基硅氧 烷、異佛爾酮、二丙酮醇中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其特征在于：所述消泡劑為高碳醇、磷酸三 丁酯、二甲基硅油中的至少一種。6. -種如權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按重量分?jǐn)?shù)稱(chēng)取原料配方中的材料； (2) 將去離子水、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、硅酸鈉加入反應(yīng)釜中混合，加熱至60~80°C， 轉(zhuǎn)速400~600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20~40分鐘，形成乳化液；再加入氯化石蠟、醋酸丁酯攪拌分散 30~50分鐘后，降低溫度在40~60°C，加入無(wú)鹵阻燃劑繼續(xù)攪拌20~40分鐘； (3) 加入其余的原料，加熱至60~80°C，在400~600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌30~50分鐘， 過(guò)濾，即得鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法，按重量份數(shù)計(jì)包括下列組分：丙烯酸樹(shù)脂20~30份、聚酰胺樹(shù)脂15~25份、硅酸鈉4~12份、氯化石蠟3~9份、醋酸丁酯2~8份、無(wú)鹵阻燃劑10~20份、分散劑1~6份、流平劑2~7份、消泡劑1~7份、去離子水25~35份。本發(fā)明制備的水性環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，具有良好的機(jī)械理化性能，在著火時(shí)形成較好的泡沫隔熱層，起防火隔熱作用，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度，避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。制備過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑，環(huán)保無(wú)毒、工藝簡(jiǎn)便、成本低、適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】C09D133/00, C09D5/18, C09D177/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104910728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510347188
【發(fā)明人】陳良伢
【申請(qǐng)人】陳良伢
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日