本發(fā)明屬于涂料
技術領域：
，更具體地，本發(fā)明涉及一種隧道專用防火涂料。
背景技術：
：隨著工程建設和交通事業(yè)的發(fā)展，各種鐵路、公路交通隧道和地下鐵道(簡稱地鐵)發(fā)展迅速，整個歐洲地區(qū)交通隧道的總長超過10000萬km，我國縣級以上公路隧道建設總長也將近550萬km，但在路況改善的同時，道路交通流量和車輛及其運輸物品變化也很大，不僅增加了交通隧道的火災風險，而且還引發(fā)了不少嚴重的火災事故。因此，各國近年來都投入了相當?shù)牧α繉λ淼阑馂囊约盎馂姆雷o進行了較廣泛的研究，并取得了一定成果，制定了一些技術要求和標準。但與這些要求和標準相比較，我國在隧道火災防護上仍然存在巨大差距，尤其是缺少防火性能符合我國GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》中規(guī)定的I類隧道和GA/T714-2007《構(gòu)件用防火保護材料快速升溫耐火試驗方法》中規(guī)定的隧道RABT耐火試驗測試的高性能的隧道防火涂料，也就是說我國目前尚不能生產(chǎn)出符合上述兩標準的隧道防火涂料。目前，我國生產(chǎn)的隧道防火涂料，因為產(chǎn)品配方的限制，存在著以下缺點：(1)產(chǎn)品的耐候性、耐水性一般不能達到隧道防火涂層的要求；(2)在發(fā)生火災時，這些防火涂料的成膜物質(zhì)不能承受急劇升高的溫度而很快被燒毀，而不能起到防火災的作用；(3)防腐、耐酸堿等性能差。因此，非常需要通過配方的改進，得到耐候性強、耐火性能好且具有防腐、以及耐酸堿能力的隧道專用防火涂料。技術實現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方面提供一種隧道專用防火涂料，按重量份計，包括：20份的高鋁水泥、10～30份的硅酸鹽水泥、5～10份的膨脹珍珠巖、7～13份的云母、7～13份的海泡石、5～10份的納米二氧化硅、7～13份的玻璃空心漂珠、7～13份的氫氧化鋁、7～13份的氫氧化鎂、1～5份的KH-560、1～5份的KH-550、5～10份的環(huán)氧封端聚醚胺、1～5份的氧化石墨烯以及5～10份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。在一種實施方式中，所述的隧道專用防火涂料，按重量份計，包括：20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯以及6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。在一種實施方式中，所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺。在一種實施方式中，所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。在一種實施方式中，所述的隧道專用防火涂料，按重量份計，還包括：3份的1,3-二溴丙烷。在一種實施方式中，所述的隧道專用防火涂料，按重量份計，還包括：5份的8-萘胺-1-磺酸以及2份的1,5-萘二磺酸。本發(fā)明的另一方面提供一種隧道專用防火涂料的制備方法，包括：將所述的物料成分加入混合機內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：1、環(huán)氧封端聚醚胺含有大量羥基，可以大大提高涂料與基材的粘結(jié)力，提高涂料的耐老化能力，此外，其還可與氨基反應，提高交聯(lián)密度和固化速率，此外側(cè)鏈上大量剛性苯環(huán)的引入，可以提高分子鏈的距離，提高阻燃效果。2、聚苯并咪唑具有優(yōu)異的耐候性，耐老化能力和耐火性能，通過磺化以及β-環(huán)糊精改性既可以大大提高其與體系的相容性，又可以大大提高體系的交聯(lián)密度，提高黏結(jié)力和強度，從而提供了本發(fā)明的有益技術效果。3、1,3-二溴丙烷可以與氨基反應，大大提高體系的交聯(lián)速度，縮短固化時間，從而提供了本發(fā)明的有益技術效果。4、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的加入可進一步提高體系的剛性，并同時與咪唑基團發(fā)生離子交聯(lián)，提高體系的交聯(lián)密度，進一步提高黏結(jié)力和強度，從而提供了本發(fā)明的有益技術效果。具體實施方式原料:所有四胺、二酸均購自CTI，SigmaAldrich，AlfaAesar或SCRC，并且直接使用，無需進一步純化。環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑KH-560以及氨基硅烷偶聯(lián)劑KH-550購自國藥集團化學試劑有限公司。氧化石墨烯購自湖南豐化，型號為FH-661。膨脹珍珠巖(平均粒徑300目)、云母(平均粒徑500目)、海泡石(平均粒徑250目)、納米二氧化硅(平均粒徑100納米)、玻璃空心漂珠(平均粒徑500目)、氫氧化鋁(平均粒徑200目)、氫氧化鎂(平均粒徑300目)以及其他原料均購自阿拉丁試劑有限公司。實施例1將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯、6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、3份的1,3-二溴丙烷、5份的8-萘胺-1-磺酸以及2份的1,5-萘二磺酸加入混合機內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例2將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯、6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑以及3份的1,3-二溴丙烷加入混合機內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例3將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺、3份的氧化石墨烯以及6份的β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑加入混合機內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺；所述β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑由以下方法制備而成：將0.11摩爾的3，3’-二氨基聯(lián)苯胺先溶解在含有86wt％五氧化二磷的1000克多聚磷酸中，然后將0.02摩爾的5-氨基間苯二甲酸以及0.08摩爾的5-磺酸基間苯二甲酸加入到反應液中，氮氣保護并在210℃反應15小時后，降至室溫，沉析到水中，然后用氨水中和，過濾并收集產(chǎn)物，于120℃下真空干燥10小時，得到氨基封端磺化聚苯并咪唑；在500毫升三頸瓶中，依次加入0.2克β-環(huán)糊精、0.05克氫氧化鈉、0.05克環(huán)氧氯丙烷、13克上述得到的氨基封端磺化聚苯并咪唑、100毫升乙醇以及200毫升二甲基亞砜，氮氣保護并在80℃反應2小時后，降至室溫，沉析到丙酮中，過濾并收集產(chǎn)物，于60℃下真空干燥20小時，得到β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑。實施例4將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550、8份的環(huán)氧封端聚醚胺以及3份的氧化石墨烯加入混合機內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工；所述環(huán)氧封端聚醚胺由以下方法制備而成：在1000mL干燥的三頸瓶中，依次加入100克的環(huán)氧樹脂E51、0.24mol的芐胺和500克丙二醇甲醚，通氮氣保護并磁力攪拌；室溫攪拌1h后，升溫80℃反應4h,反應結(jié)束后，降至室溫，并迅速倒入150mL去離子水中，得到大量固體沉淀；用去離子水反復洗滌該產(chǎn)物后，抽濾并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃干燥20小時，得到環(huán)氧封端聚醚胺。實施例5將20份的高鋁水泥、20份的硅酸鹽水泥、8份的膨脹珍珠巖、11份的云母、10份的海泡石、7份的納米二氧化硅、8份的玻璃空心漂珠、9份的氫氧化鋁、10份的氫氧化鎂、3份的KH-560、3份的KH-550以及3份的氧化石墨烯加入混合機內(nèi)充分混合10分鐘后，出料得到隧道專用防火涂料。按重量比計，將所述隧道專用防火涂料、水以及二甲基亞砜按重量比1：0.5：0.2的比例攪拌均勻后，涂覆在隧道墻上，完成施工。測試條件將實施例1-5所得的隧道專用防火涂料涂覆在隧道墻上，并測試性能，按GA98-2005進行檢驗，測試結(jié)果見表1。按照GA98-2005標準測試，具體為：1、表干時間應≤24h2、粘結(jié)強度≥0.1Mpa3、耐水性：經(jīng)720h后，涂層不開裂、起層、脫落4、耐酸性：經(jīng)360h后，涂層不開裂、起層、脫落5、耐堿性：經(jīng)360h后，涂層不開裂、起層、脫落6、耐凍融循環(huán)實驗(次)：經(jīng)15次后，涂層不開裂、起層、脫落7、耐火性能：涂層厚度為20mm，耐火極限不低于2h測試結(jié)果見表1。表1測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5干燥時間，表干/h1.31.92.41236粘結(jié)強度/Mpa0.920.680.520.130.02耐水性/h224318451256890230耐酸性/h16321234987482198耐堿性/h1121109783239556耐凍融循環(huán)/次數(shù)1039878205耐火極限/h7.26.65.32.60.5以上數(shù)據(jù)可以看出，與不使用環(huán)氧封端聚醚胺、β-環(huán)糊精改性氨基封端磺化聚苯并咪唑、1,3-二溴丙烷、8-萘胺-1-磺酸以及1,5-萘二磺酸的涂料相比，本發(fā)明的涂料具有明顯更好的性能，因此提供了本發(fā)明的有益技術效果。當前第1頁1 2 3