【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢结构防火涂料，具体为一种钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代建筑技术的快速发展，钢结构建筑因其强度高、重量轻、施工速度快等优点而被广泛应用。然而，钢结构在高温下容易失去承载能力，因此，对钢结构进行防火处理显得尤为重要，防火涂料也就应运而生。
2、相关技术中的防火涂料，包括树脂或水泥胶结料、耐热骨料（玻璃微珠、二氧化硅）、硬化剂、阻燃剂、防水剂、水等，一般用于可燃性基材表面，可通过能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延。
3、但上述防火涂料由于其自身重量和厚度，在一定程度上削弱了钢结构的优势，特别是在航空、高层建筑等行业，这种负面影响尤为显著。虽然一些涂料厂商试图通过替换轻质材料以此降低涂料密度，但这往往导致防火性能下降，无法形成稳定的防火隔热层。
4、目前，国内钢结构防火涂料的研发仍处于起步阶段，其耐火极限普遍较短，很少能达60 min以上，且钢结构防火涂料的涂覆厚度通常为2-3mm甚至更厚，这不仅增加了施工难度和成本，还限制了防火涂料在某些对涂层厚度有严格要求场合的应用。
5、综上，迫切需要研制一种耐火性能优异且施工厚度薄、轻质的新型水基钢结构防火涂料具有非常重要的实际应用价值。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中所存在的问题，本专利技术提供了一种高性能超薄型钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料及其制备方法，旨在提高防火涂料的防火性能，降低施工厚度，同时保持绿色环保、高效防火、稳定耐候
2、第一方面，本申请提供一种钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，采用如下技术方案：
3、一种钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，由以下重量份数的组分组成：
4、水 50-80份；
5、氨基树脂 15-35份；
6、填料0-15份；
7、磷酸基改性二氧化硅气凝胶10-40份；
8、所述磷酸基改性二氧化硅气凝胶，以硅酸铝镁粉体、季戊四醇、乙二醇水溶液、磷酸胺、水、三聚氰胺发泡剂和消泡剂为原料，形成凝胶状后制得。
9、进一步优选的，磷酸基改性二氧化硅气凝胶的制备方法如下：
10、s1、先将硅酸铝镁粉体、季戊四醇依次加入至乙二醇水溶液混匀，然后再加入磷酸胺，加热至80-100℃后，干燥后得磷酸基改性粉末；
11、s2、然后将s1中所得的磷酸基改性粉末和二氧化硅气凝胶混合加入水中，混合过程中加入三聚氰胺发泡剂和消泡剂，待其形成凝胶状后，即得。
12、进一步优选的，所述s1中硅酸铝镁粉体、季戊四醇、乙二醇水溶液、磷酸胺的重量比为1：（1-3）：（5-8）：（1-3）。
13、进一步优选的，所述硅酸铝镁粉体的粒径为0.01-0.03mm。
14、进一步优选的，所述s2中磷酸基改性粉末、二氧化硅气凝胶、水、三聚氰胺发泡剂和消泡剂的重量比为1：（1.5-2.5）：（3-5）：（0.1-0.3）：（0.1-0.3）。
15、进一步优选的，所述二氧化硅气凝胶为粉体，其粒径为0.1-0.3µm、密度为0.04-0.10g/ml、孔隙率为95-99%。
16、进一步优选的，所述消泡剂为纳米氧化镁。
17、第二方面，本申请提供一种所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料的制备方法，制备步骤如下：
18、依次将研磨成粉后的氨基树脂、填料和磷酸基改性二氧化硅气凝胶加入至溶剂水中，常温常压搅拌至混合均匀，即得。
19、第三方面，本申请提中一种磷酸基改性二氧化硅气凝胶，适用于防火隔热材料，其具体制备步骤如下：
20、s1、先将硅酸铝镁粉体、季戊四醇依次加入至乙二醇水溶液混匀，然后再加入磷酸胺，加热至80-100℃后，干燥后得磷酸基改性粉末；
21、s2、然后将s1中所得的磷酸基改性粉末和二氧化硅气凝胶混合加入水中，混合过程中加入三聚氰胺发泡剂和消泡剂，待其形成凝胶状后，即得。
22、由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
23、1.本专利技术的防火涂料通过磷酸基改性二氧化硅气凝胶的添加，显著提升了涂料的防火和隔热性能，使得在相同防火要求下，所需的施工厚度更薄，降低了施工难度，极其适用于轻量化的钢结构产业；
24、2.本专利技术中的磷酸基改性二氧化硅气凝胶，其通过二氧化硅气凝胶、硅酸铝镁粉体、季戊四醇、乙二醇水溶液、磷酸胺的复配，获得了以二氧化硅气凝胶为骨架，氨基-季戊四醇磷酸盐填充的可膨胀性耐热结构；
25、3.本专利技术中防火涂料制备方法较为简易，仅需保障研磨的颗粒细度，即可确保涂料的稳定性和一致性，此外本申请还以水作为分散介质，降低了挥发性有机物的排放，具有绿色环保的优点；
26、4.本专利技术中的磷酸基改性二氧化硅气凝胶，得益于其特殊的结构，具有轻质、高效防火、稳定耐候等多种功能，因而极其适用于各种钢结构产业的防火处理产品，应用价值极其广泛，其产品也不仅限于涂料。
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1.一种钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：
2.根据权利要求1所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，磷酸基改性二氧化硅气凝胶的制备方法如下：
3.根据权利要求2所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述S1中硅酸铝镁粉体、季戊四醇、乙二醇水溶液、磷酸胺的重量比为1：（1-3）：（5-8）：（1-3）。
4.根据权利要求3所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述硅酸铝镁粉体的粒径为0.01-0.03mm。
5.根据权利要求2所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述S2中磷酸基改性粉末、二氧化硅气凝胶、水、三聚氰胺发泡剂和消泡剂的重量比为1：（1.5-2.5）：（3-5）：（0.1-0.3）：（0.1-0.3）。
6.根据权利要求5所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶为粉体，其粒径为0.1-0.3µm、密度为0.04-0.10g/ml、孔隙率为95-99%。
7.根据权利要求5所述的钢结构用轻质
8.权利要求1-7中任一项所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料的制备方法，其特征在于，由以下步骤制得：
9.一种磷酸基改性二氧化硅气凝胶，其特征在于，制备方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：
2.根据权利要求1所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，磷酸基改性二氧化硅气凝胶的制备方法如下：
3.根据权利要求2所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述s1中硅酸铝镁粉体、季戊四醇、乙二醇水溶液、磷酸胺的重量比为1：（1-3）：（5-8）：（1-3）。
4.根据权利要求3所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述硅酸铝镁粉体的粒径为0.01-0.03mm。
5.根据权利要求2所述的钢结构用轻质水基气凝胶防火涂料，其特征在于，所述s2中磷酸基改性粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：任宗辉，李鹏举，金光虎，陈志浩，温志伟，
申请(专利权)人：上海瑞太久合高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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