【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道防火材料，尤其涉及一种石墨相氮化碳防火涂料及其应用和应用方法。
技术介绍
1、在隧道防火涂料的制备过程中，会使用到大量的水泥材料，而普通硅酸盐水泥熟料的制备工艺“二磨一烧”会排放大量的二氧化碳，严重阻碍了“双碳”目标的实现。专利cn201310157218.3公开了一种隧道防火涂料，该涂料由地质聚合物、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、水镁石纤维、海泡石、羟甲基纤维素、脂肪醇磺酸盐引气剂组成，其中地质聚合物由硅灰、高岭土、钙基膨润土、氧化钙、碳酸钠、氯化钠、硫酸钠、低钙粉煤灰组成；该涂料具有粘结强度高、耐火性能优良等特点，但该涂料中地质聚合物成分较多，且制备方法较为复杂，不利于降低成本。专利cn201710401285.3公开了一种采用复合激发剂的碱矿渣隧道防火涂料及其制备方法，该涂料由矿渣、聚丙烯纤维、可再分散乳胶粉、聚乙烯醇、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、海泡石、空心漂珠、氢氧化镁、氢氧化铝组成，以水玻璃和中性钠盐作为复合激发剂；该涂料绿色环保且具有较高的粘结强度、较好的耐火性能和抗冻融性能，但水玻璃的添加会缩短防火涂料的干燥时间，影响正常施工。另一方面，随着工业化的进展，大量有害和有毒的污染物不断排放到环境中。其中，汽车尾气中氮氧化物(nox)的大量排放不仅导致了各种环境问题，而且对人类健康也构成了威胁。随着nox排放量的增大，传统的物理化学处理方法已很难满足现代社会的要求。因此，迫切需要开发一种能够降低碳排放，促进nox净化的新型隧道防火涂料。
技术实现思路
1、本专利技术的
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种石墨相氮化碳防火涂料，包含下列质量份数的组分：
4、碱激发水泥40～60份、可再分散乳胶粉2～4份、聚乙烯醇2～4份、膨胀蛭石11～14份、膨胀珍珠岩11～14份、海泡石5～7份、空心漂珠1～3份、氢氧化镁2～4份、氢氧化铝5～8份、g-c3n40.5～2份。
5、作为优选，所述碱激发水泥包含下列质量份数的组分：前驱体85～95份，碱激发剂5～15份；
6、所述前驱体中矿渣和镍渣的质量比为30～40：60～70；
7、所述碱激发剂中氢氧化钾和碳酸钠的质量比为40～50：50～60。
8、作为优选，所述可再分散乳胶粉的粒径为125～145目，比重为7.5～8.5ml/g；所述聚乙烯醇的粒径为90～110目。
9、作为优选，所述膨胀蛭石的粒径为0.5～2mm，所述膨胀蛭石的容重为480～580kg/m3；所述膨胀珍珠岩的粒径为2～4mm，所述膨胀珍珠岩的容重为65～85kg/m3；所述海泡石的容重为600～700kg/m3；所述空心漂珠的粒径为0.6～1.2mm，所述空心漂珠的容重为380～480kg/m3。
10、作为优选，所述氢氧化镁的平均粒径为65～85μm；所述氢氧化铝的平均粒径为12～18μm。
11、作为优选，所述g-c3n4的制备方法包含下列步骤：
12、将三聚氰胺和氯化铵混合，顺次进行煅烧和研磨，得到所述的g-c3n4。
13、作为优选，所述三聚氰胺和氯化铵的质量比为4～8：20～40；
14、所述煅烧的升温速率为2～4℃/min，所述煅烧的目标温度为500～600℃，到达目标温度的保温时间为3.5～4.5h；所述研磨的粒径为0.05～5μm。
15、本专利技术还提供了所述石墨相氮化碳防火涂料在隧道中的应用。
16、本专利技术还提供了所述石墨相氮化碳防火涂料在隧道中的应用方法，包含下列步骤：
17、将石墨相氮化碳防火涂料与水混合，顺次进行涂敷和养护，得到防火涂层。
18、作为优选，所述水与石墨相氮化碳防火涂料的质量比为70～90：100；所述防火涂层的厚度为18～22mm；所述养护的温度为18～22℃，所述养护的时间为26～30天。
19、本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术提供了一种石墨相氮化碳防火涂料，原料中未使用硅酸盐水泥，因此避免了在硅酸盐水泥生产过程中碳酸钙分解而造成的二氧化碳释放问题，减少了温室效应、降低了碳排放；本专利技术采用较便宜的氢氧化钾与碳酸钠复合激发剂代替了常用的naoh激发剂，降低了成本；本专利技术采用较便宜的镍渣部分代替了矿渣，实现了对矿渣和镍渣的固废利用，减少了环境压力。
21、2、在本专利技术提供的石墨相氮化碳防火涂料中，复合激发剂中含有的k+，其活性较高，可以提高涂料的耐火性能；本专利技术提供的石墨相氮化碳防火涂料具备更优异的防火性能、抗开裂性能、工作性能、抗渗性能，且干燥收缩小；本专利技术提供的防火涂料具有更加优越的热稳定性和化学稳定性，对于强酸和强碱表现出更高的耐腐蚀性。
22、3、本专利技术提供了一种石墨相氮化碳防火涂料，由于镍渣的活性比矿渣低，水化产物生成速度较慢，不会大量包裹在g-c3n4表面，因此不会抑制g-c3n4的光催化效果；本专利技术提供的防火涂料具有优异的光催化性能，可以起到净化空气中nox的效果，其反应条件温和(无温度和压力等特殊要求)、反应速度较快、稳定性较高，且反应过程中只消耗光子，具备良好的环境效益；本专利技术提供的防火涂料具有更高的可见光利用率，相比于只能在紫外光驱动下发生光催化反应的传统光催化剂tio2，g-c3n4拓宽了对光谱的利用，有效实现了对可见光的响应和吸收，更适合用于隧道等非日照、高污染地区灯光照射下的空气净化。
23、4、本专利技术提供的石墨相氮化碳防火涂料黏结强度达到0.31mpa，耐火极限达到3.1h，可见光催化去除nox的效率达到232μmol/(h·m2)。
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1.一种石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，包含下列质量份数的组分：
2.如权利要求1所述的石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉的粒径为125目，比重为7.5mL/g；所述聚乙烯醇的粒径为90目。
3.如权利要求2所述的石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，所述膨胀蛭石的粒径为0.5mm，所述膨胀蛭石的容重为488kg/m3；所述膨胀珍珠岩的粒径为2mm，所述膨胀珍珠岩的容重为65kg/m3；所述海泡石的容重为611kg/m3；所述空心漂珠的粒径为0.6mm，所述空心漂珠的容重为387kg/m3。
4.如权利要求3所述的石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，所述氢氧化镁的平均粒径为65μm；所述氢氧化铝的平均粒径为12μm。
5.权利要求1～4任意一项所述石墨相氮化碳防火涂料在隧道中的应用。
6.权利要求1～4任意一项所述石墨相氮化碳防火涂料在隧道中的应用方法，其特征在于，包含下列步骤：
7.如权利要求6所述的应用方法，其特征在于，所述水与石墨相氮化碳防火涂料的质量比为80：100；所述防火涂层的厚度为
...【技术特征摘要】
1.一种石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，包含下列质量份数的组分：
2.如权利要求1所述的石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉的粒径为125目，比重为7.5ml/g；所述聚乙烯醇的粒径为90目。
3.如权利要求2所述的石墨相氮化碳防火涂料，其特征在于，所述膨胀蛭石的粒径为0.5mm，所述膨胀蛭石的容重为488kg/m3；所述膨胀珍珠岩的粒径为2mm，所述膨胀珍珠岩的容重为65kg/m3；所述海泡石的容重为611kg/m3；所述空心漂珠的粒径为0.6mm，所述空心漂珠的容重为387k...
【专利技术属性】
技术研发人员：季韬，林煌琪，梁咏宁，苏文悦，林旭健，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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