一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法技术

一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，该防火涂料包括以下重量份的组分：乙酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液170～210份；阻燃乳胶30～60份；粉体复合阻燃剂300～450份；液体阻燃剂20～50份；三聚氰胺50～100份；钛白粉70～110份；抗裂剂5～10份；柔韧性增强剂30～60份；润湿分散剂3～6份；防腐剂1～3份；消泡剂1～3份；pH稳定剂1～3份；触变剂6～12份；去离子水125～160份。本发明专利技术还包括所述涂料的制备方法。本发明专利技术防火涂料具有可厚涂不开裂的特点，采用超薄防火涂料专用喷涂设备喷涂，一次成膜可达干膜1.5 mm以上不流挂、不开裂，耐火极限时间超过90 min，其制备方法简单，利于规模化生产。

A thick anti-cracking waterborne ultra-thin fireproof coating for steel structure and its preparation method

A water-resistant ultra-thin steel structure fire retardant coating with thick crack resistance and its preparation method are described. The fireproof coating comprises the following weight components: 170~210 vinyl acetate vinyl acetate copolymer emulsion, 30~60 flame-retardant latex, 300~450 flame-retardant composite flame retardant, 20~50 liquid flame-retardant, 50~100 melamine, 70~110 titanium dioxide, 5~10 anti cracking agents, and flexible addition. Strength agent 30-60 phr; wetting dispersant 3-6 phr; preservative 1-3 phr; defoamer 1-3 phr; pH stabilizer 1-3 phr; thixotropic agent 6-12 phr; deionized water 125-160 phr. The invention also includes a preparation method of the coating. The fire retardant coating of the invention has the characteristics of thick coating and non-cracking. It is sprayed by special spraying equipment for ultra-thin fire retardant coating. The film can be formed at one time up to 1.5 mm of dry film without hanging or cracking, and the fire resistance limit time exceeds 90 minutes. The preparation method is simple, and is conducive to large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料及其制备方法。
技术介绍
钢结构建筑具有重量轻、施工快、强度高、布置灵活等优点，被广泛应用于各种单多层厂房、商业高层建筑等，发展前景看好。但是，钢材导热性强，耐火性能差，其力学性能如屈服点、抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生形变导致钢结构失去支撑而坍塌。一般不加保护的钢结构耐火极限为15分钟左右，而用防火涂料涂履于钢结构可将耐火极限延长至1h以上，是延长钢结构耐火极限最为经济、实用的方法之一。目前，市场上销售的超薄型钢结构防火涂料多为溶剂型，普遍存在VOC释放量大，对环境污染严重的问题，而水性超薄型钢结构防火涂料的市场化还不普遍，占比不到一成。而且，现有超薄型钢结构防火涂料，不管是水性还是油性，由于粉体含量高，粘结基料比例相对较低，在施工时普遍存在不能厚涂的问题，容易流挂，即便厚涂也容易开裂，这是施工和验收所不允许的。为达到设计要求的1.5～2.0mm涂层膜厚，同时又避免流挂和开裂问题，超薄型钢结构防火涂料施工工艺通常要求做6～8道，每道膜厚不高于0.3mm，上一道涂层与下一道涂层施工要间隔6～24h，所以超薄型钢结构防火涂料施工与通常只需喷涂1～2道即可的普通涂料相比，存在施工费用高，耗费大量人力、物力，涂料损耗高等不足，其施工成本有时甚至超过涂料成本。CN104829175A公开了一种厚涂抗裂聚合物水泥防水涂料及其制备方法，涂料包括液料组分和粉料组分，粉料组分包括特种水泥、活性填料、普通填料、水溶性纤维素、消泡剂；液料组分包括高分子乳液、分散剂、防腐剂、消泡剂；余量为水；液料组分和粉料组分按重量比计的混合比例为10∶8～12。该厚涂抗裂聚合物水泥防水涂料应用于厨房、卫生间、阳台、地下室等活动量较小的基层的防水，不适用于钢结构。CN105838171B公开了一种超薄型钢结构防火涂料，由以下质量份数的组分构成：纳米二氧化硅气凝胶5～20份、丙烯酸乳液15～45份、三聚氰胺30～80份、季戊四醇30～60份、聚磷酸铵50～80份、钛白粉10～15份、海泡石纤维5～15份、滑石5～15份、可膨胀石墨5～15份、水性润湿分散剂0.2～0.8份、改性有机膨润土0.02～0.08份、水性流平剂0.05～0.2份。制备方法为：按照组分配比对各组分进行称量；将各组分依次加入高速分散机中进行混料分散；静置陈化10～15h；计量包装。该防火涂料没有涉及到单次厚涂、厚涂防裂的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺点，提供一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，采用超薄防火涂料专用喷涂设备喷涂，单次成膜可达干膜1.5mm以上不流挂、不开裂，可大幅提高涂料施工效率，降低施工成本，减少涂料损耗，耐火极限时间超过90min，全部技术指标均达到或超过GB14907-2002国标要求。本专利技术进一步要解决的技术问题是，提供所述一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，包括以下重量份的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液170～210份；阻燃乳胶30～60份；粉体复合阻燃剂300～450份；液体阻燃剂：20～50份；三聚氰胺：50～100份；钛白粉：70～110份；抗裂剂：5～10份；柔韧性增强剂30～60份；润湿分散剂3～6份；防腐剂1～3份；消泡剂1～3份；pH稳定剂1～3份；触变剂6～12份；去离子水125～160份。进一步，所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液粘度为500～1000mPa•s，最低成膜温度≤1℃，粒径尺寸为≤2.0μm，质量固含为50%～60%，pH值为4.0～6.5，更进一步优选，所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液为CW-707、BJ-707、红星-707中的一种，具有优良的粘结性、机械稳定性和耐水性；所述阻燃乳胶粘度为1000～20000mPa•s，最低成膜温度≤0℃，质量固含≥53%，pH值为4.0～7.0，热分解温度≥180℃，更进一步优选，所述阻燃乳胶为905，加入905后，防火涂料的膨胀炭质层更加致密，炭层强度更高。进一步，所述粉体复合阻燃剂，P2O5质量含量≥60%，N质量含量≥14%，粒径≤25μm，更进一步优选的，所述粉体复合阻燃剂为800，同时提供炭源和酸源，使膨胀炭层更加致密，炭层强度更高，耐温性更好。进一步，所述液体阻燃剂，质量固含为≥30%，pH值为7.0～10.0，热分解温度≥230℃，更进一步优选的，所述液体阻燃剂为FR-L，与粉体复合阻燃剂配合，可达更佳的阻燃效果，同时该液体阻燃剂也有一定的增稠效果，可与触变剂达到复配增效的作用。进一步，所述三聚氰胺纯度≥99.8%，粒径≤40μm，更进一步优选的，所述三聚氰胺为JLSMelamine；所述钛白粉晶型为金红石型，其中二氧化钛含量≥92%，平均粒径≤0.5μm，吸油量≤20g/100g，更进一步优选的，所述钛白粉为R902+。进一步，所述抗裂剂为液体，过氧化值（mmol/100g）≤10，质量固含≥99%，能有效地减缓水性防火涂料在干燥过程中因体积收缩而产生的龟裂裂纹，提高单次涂刷的厚度，且无毒、无腐蚀性、不燃、不影响涂料的膨胀性能；所述柔韧性增强剂为液体，粘度为200～3300mPa•s，质量固含≥99%，更进一步优选的，所述柔韧性增强剂为QF-1，用来与抗裂剂配合，增加涂层的柔韧性，进一步提高抗裂效果，且无毒、无腐蚀性、不燃、能延长阻燃效果。进一步，所述润湿分散剂为PROXA987；所述防腐剂为PolyphasePW40；所述消泡剂为OPEN-breakairWS2991，该消泡剂为有机硅和矿物油复配型，具有优异的动态消泡能力，出色的抑泡能力以及持久的消泡能力，加入时分粉料分散阶段和调浆阶段加入可取得最佳效果；所述pH值稳定剂为Synthro-Stab25B。进一步，所述触变剂为改性脲触变剂，该触变剂是液体，易添加也可后添加，通过与涂料体系有选择地不相容，在合适的搅拌速度下，产生细小针状结晶，通过结晶间的键合力，形成三维网状结构，从而为体系提供了较强的触变性，也就提供了优越的防沉、防流挂性能。本专利技术进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）在搅拌状态下，于容器内按顺序依次加入部分去离子水、润湿分散剂、pH值稳定剂、部分消泡剂，加完后仍继续搅拌；（2）在搅拌状态下按顺序依次加入钛白粉、三聚氰胺，再加入部分去离子水冲洗容器内壁和搅拌轴，加完后，继续搅拌；（3）在搅拌状态下加入粉体复合阻燃剂，再加入部分去离子水冲洗容器内壁和搅拌轴，加完后，继续搅拌；（4）在搅拌状态下按顺序依次加入乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、阻燃乳胶、液体阻燃剂、抗裂剂、柔韧性增强剂、防腐剂、剩余部分消泡剂、触变剂、剩余部分去离子水，加完后，继续搅拌，再过滤包装，即得成品。进一步，步骤（1）中，所述搅拌的转速为400～600r/min，所述部分去离子水为其总重量的94～96%（优选95%），所述部分消泡剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：乙酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液170～210份；阻燃乳胶30～60份；粉体复合阻燃剂300～450份；液体阻燃剂20～50份；三聚氰胺50～100份；钛白粉70～110份；抗裂剂5～10份；柔韧性增强剂30～60份；润湿分散剂3～6份；防腐剂1～3份；消泡剂1～3份；pH稳定剂1～3份；触变剂6～12份；去离子水125～160份。

【技术特征摘要】
1.一种厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液170～210份；阻燃乳胶30～60份；粉体复合阻燃剂300～450份；液体阻燃剂20～50份；三聚氰胺50～100份；钛白粉70～110份；抗裂剂5～10份；柔韧性增强剂30～60份；润湿分散剂3～6份；防腐剂1～3份；消泡剂1～3份；pH稳定剂1～3份；触变剂6～12份；去离子水125～160份。2.根据权利要求1所述厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液粘度为500～1000mPa•s，最低成膜温度≤1℃，粒径尺寸为≤2.0μm，质量固含为50%～60%，pH值为4.0～6.5；所述阻燃乳胶粘度为1000～20000mPa•s，最低成膜温度≤0℃，质量固含≥53%，pH值为4.0～7.0，热分解温度≥180℃。3.根据权利要求1或2所述厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述粉体复合阻燃剂，能够同时提供酸源和碳源，P2O5质量含量≥60%，N质量含量≥14%，粒径≤25μm。4.根据权利要求1～3之一所述厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述液体阻燃剂，质量固含为≥30%，pH值为7.0～10.0，热分解温度≥230℃。5.根据权利要求1～4之一所述厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述三聚氰胺纯度≥99.8%，粒径≤40μm；所述钛白粉晶型为金红石型，其中二氧化钛含量≥92%，平均粒径≤0.5μm，吸油量≤20g/100g。6.根据权利要求1～5之一所述厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述抗裂剂为液体，过氧化值（mmol/100g）≤10，质量固含≥99%；所述柔韧性增强剂为液体，粘度为200～3300mPa•s，质量固含≥99%。7.根据权利要求1～6之一所述厚涂防裂的水性超薄型钢结构防火涂料，其特征在于，所述润湿分散剂为PROXA987；所述防腐剂为PolyphasePW40；所述消泡剂为OPE...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱元，刘寿兵，徐祥麟，
申请(专利权)人：湘江涂料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43