水性膨胀型钢结构防火涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液40～60份、硅丙乳液10～30份、聚磷酸铵4～8份、双季戊四醇2～6份、膨胀珍珠岩8～16份、润湿分散剂0.4～0.8份、流平剂0.3～0.6份、成膜助剂2～6份及改性钛酸钾晶须20～30份；其中，所述改性钛酸钾晶须主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到。该防火涂料具有涂层薄且隔热防火性能优异的特点。

Water-borne Expansive Fire-retardant Coatings for Steel Structures

The invention provides a water-borne intumescent fireproof coating for steel structure. According to the weight fraction, it comprises the following components: 40~60 parts of acrylic emulsion, 10~30 parts of silicone acrylic emulsion, 4~8 parts of ammonium polyphosphate, 2~6 parts of pentaerythritol, 8~16 parts of expanded perlite, 0.4 to 0.8 parts of wetting dispersing agent, 0.3 to 0.6 parts of leveling agent, 2~6 parts of film forming aid and 20~30 parts of modified potassium titanate whisker. The modified potassium titanate whisker is mainly prepared by potassium titanate whisker, nano-titanium dioxide and aluminate coupling agent. The fire retardant coating has the characteristics of thin coating and excellent thermal insulation and fire retardant performance.

【技术实现步骤摘要】
水性膨胀型钢结构防火涂料
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种水性膨胀型钢结构防火涂料。
技术介绍
相对于混凝土，钢结构在材料性能、经济效益、环境保护上具有明显的优势，被广泛应用于大跨度结构、超高层建筑、普通住宅及办公楼等，正逐步成为建筑的主流材料。然而，钢结构的防火性能差，在很大程度上制约了其发展。理论上，钢结构在全负荷下无法保持静态平衡的临界温度是528℃。建筑物一旦发生火灾，10分钟内火场温度就可达到700℃以上，裸露的钢结构在火灾发生的10分钟内即达到临界温度，便会产生塑性形变而失去承重能力，进而引起钢结构建筑的迅速坍塌。防火涂料可对钢结构起到有效的防火保护作用，可延缓钢结构在火灾中的升温，延长其到达临界温度的时间，可以为消防人员灭火和人们逃生争取时间，具有重要的现实意义。钢结构防火涂料具有涂覆厚度薄、饰面型好等特点，被广泛应用于钢结构中，在遇火受热条件下能快速膨胀到原始厚度的十几倍甚至数十倍，在钢结构表面形成一层致密的隔热保温层，阻止热量向钢结构传递，起到提高耐火极限的功能。然而，相对于其他非膨胀型防火涂料，现有的钢结构防火涂料在发泡膨胀初期隔热能力较低，导致钢结构在隔热保温层完全膨胀之前温度上升较大，整体耐火效果通常不如非膨胀型防火涂料，且多数涂料对于钢结构的负重增加较大，其应用效果不理想，使用受到限制。
技术实现思路
本专利技术提出一种水性膨胀型钢结构防火涂料，该防火涂料具有涂层薄且隔热防火性能优异的特点。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液40～60份、硅丙乳液10～30份、聚磷酸铵4～8份、双季戊四醇2～6份、膨胀珍珠岩8～16份、润湿分散剂0.4～0.8份、流平剂0.3～0.6份、成膜助剂2～6份及改性钛酸钾晶须20～30份；其中，所述改性钛酸钾晶须主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到。优选地，所述改性钛酸钾晶须的制备方法为：将钛酸钾晶须加入到3～6wt％的马来酸溶液中进行超声分散，升温至80℃～90℃，然后再加入纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂，搅拌反应2～6h，结束后离心真空干燥即可。优选地，所述钛酸钾晶须与所述铝酸酯偶联剂的质量之比为25～35:1，所述钛酸钾晶须与所述纳米二氧化钛的质量之比为2～6:1。优选地，所述润湿分散剂为六偏磷酸钠润湿剂；所述流平剂选用水性丙烯酸酯共聚物、氟改性聚丙烯酸酯共聚物或聚醚改性聚硅氧烷聚合物其中的一种。优选地，所述成膜助剂为丙二醇苯醚、二丙二醇正丁醚、十二碳醇酯、甲氧基丁醇、乙二醇单丁醚与二丙二醇丙醚中的至少一种。本专利技术的水性膨胀型钢结构防火涂料的制备方法：按照配比将上述组分混合均匀后即可。本专利技术的有益效果：本专利技术的水性膨胀型钢结构防火涂料添加了主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到的改性钛酸钾晶须，其与基体树脂结合力高，不易析出，提高了防火涂料的耐火隔热性能。本专利技术采用两种乳液为基料，兼顾了涂层的防火性、防腐蚀性及装饰性，避免了单一乳液作基料而带来的某种涂膜缺陷。具体实施方式实施例1改性钛酸钾晶须的制备方法为：将钛酸钾晶须加入到3wt％的马来酸溶液中进行超声分散，升温至80℃，然后再加入纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂，搅拌反应10h，结束后离心真空干燥即可。钛酸钾晶须与铝酸酯偶联剂的质量之比为25:1，钛酸钾晶须与纳米二氧化钛的质量之比为6:1。实施例2改性钛酸钾晶须的制备方法为：将钛酸钾晶须加入到6wt％的马来酸溶液中进行超声分散，升温至90℃，然后再加入纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂，搅拌反应5h，结束后离心真空干燥即可。钛酸钾晶须与铝酸酯偶联剂的质量之比为35:1，钛酸钾晶须与纳米二氧化钛的质量之比为2:1。实施例3一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液50份、硅丙乳液20份、聚磷酸铵6份、双季戊四醇7份、膨胀珍珠岩12份、六偏磷酸钠润湿剂0.6份、水性丙烯酸酯共聚物0.5份、丙二醇苯醚4份及实施例1的改性钛酸钾晶须26份。实施例4一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液40份、硅丙乳液30份、聚磷酸铵4份、双季戊四醇8份、膨胀珍珠岩8份、六偏磷酸钠润湿剂0.4份、聚醚改性聚硅氧烷聚合物0.3份、十二碳醇酯3份及实施例2的改性钛酸钾晶须20份。实施例5一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液60份、硅丙乳液10份、聚磷酸铵8份、双季戊四醇5份、膨胀珍珠岩16份、六偏磷酸钠润湿剂0.5份、聚醚改性聚硅氧烷聚合物0.6份、乙二醇单丁醚2份及实施例1的改性钛酸钾晶须30份。实施例6一种水性膨胀型钢结构防火涂料，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液45份、硅丙乳液15份、聚磷酸铵5份、双季戊四醇10份、膨胀珍珠岩14份、六偏磷酸钠润湿剂0.8份、氟改性聚丙烯酸酯共聚物0.6份、二丙二醇丙醚6份及实施例2的改性钛酸钾晶须24份。试验例将实施例3～6得到的水性膨胀型钢结构防火涂料按照GB14907-2002进行性能测试，结果见表1：表1本专利技术的水性膨胀型钢结构防火涂料的性能测试结果以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液40～60份、硅丙乳液10～30份、聚磷酸铵4～8份、双季戊四醇2～6份、膨胀珍珠岩8～16份、润湿分散剂0.4～0.8份、流平剂0.3～0.6份、成膜助剂2～6份及改性钛酸钾晶须20～30份；其中，所述改性钛酸钾晶须主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种水性膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，按照重量份数，包括以下组分：丙烯酸乳液40～60份、硅丙乳液10～30份、聚磷酸铵4～8份、双季戊四醇2～6份、膨胀珍珠岩8～16份、润湿分散剂0.4～0.8份、流平剂0.3～0.6份、成膜助剂2～6份及改性钛酸钾晶须20～30份；其中，所述改性钛酸钾晶须主要由钛酸钾晶须、纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂制备得到。2.根据权利要求1所述的水性膨胀型钢结构防火涂料，其特征在于，所述改性钛酸钾晶须的制备方法为：将钛酸钾晶须加入到3～6wt％的马来酸溶液中进行超声分散，升温至80℃～90℃，然后再加入纳米二氧化钛与铝酸酯偶联剂，搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪琦，
申请(专利权)人：安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34