專利名稱：一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料及消防技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料的制造方法。
背景技術(shù)：
在交通運(yùn)輸通道的建設(shè)過程中，隧道以其便捷、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)受到了規(guī)劃建設(shè)者的青睞。但近十幾年來，由于不斷增長(zhǎng)的交通流量和路況改善以及運(yùn)輸物品的復(fù)雜性，增加了交通隧道的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。又由于隧道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)境密閉，在有限的空間內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，撲救相當(dāng)困難，火災(zāi)往往持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，極易造成人員傷亡和財(cái)物的重大損失。
國內(nèi)外眾多交通事故所造成的危害引起了各國對(duì)隧道消防安全問題的高度重視，促進(jìn)了關(guān)于隧道火災(zāi)的基礎(chǔ)性研究，并取得了一定的成果。目前較為可行的重要防火方法就是在隧道混凝土表面涂噴隧道專用防火涂料。由于隧道長(zhǎng)期處于較潮濕的環(huán)境，其火災(zāi)燃燒又具有溫度高的特點(diǎn)，并考慮到消防隊(duì)員滅火工作能安全快速的進(jìn)行以及施工人員的便捷施工等因素，就對(duì)隧道防火涂料的耐水性、耐火性、安全無毒性、和易性等性能提出了更高的要求，這些也成了相關(guān)科研單位和生產(chǎn)企業(yè)研究的焦點(diǎn)。
戴李宗等在發(fā)明專利“隧道防火涂料及其制造工藝”(廈門大學(xué)，專利公開號(hào)CN 1544556A)中提出了一種以無機(jī)材料和高分子聚合物乳液組成的分裝式隧道防火涂料，該涂料在施工時(shí)將無機(jī)材料部分用少量水浸潤(rùn)后，與高分子聚合物乳液混合后再攪拌使用；毛朝君等在發(fā)明專利“分裝式環(huán)保型隧道防火涂料”(公安部四川消防研究所，專利公開號(hào)CN 1594452A)中提供了一種分裝式環(huán)保型隧道防火涂料，所述的涂料由分別包裝的基料和分散劑WM型純丙柔性乳液組成，在施工現(xiàn)場(chǎng)先將分散劑攪拌均勻，然后將基料加入，再攪拌均勻后使用。
上述報(bào)道的隧道防火涂料的制造均是采用雙組分體系，即粉料組分和液料組分。這種聚合分散液與無機(jī)隔熱材料參合以改進(jìn)防火涂料組合物的各種性能。但是采用雙組分體系，在條件嚴(yán)酷的施工現(xiàn)場(chǎng)拌和常常會(huì)產(chǎn)生許多錯(cuò)誤。此外，由于使用雙組分體系，其中液料組分中的水分會(huì)直接影響防火涂料的用水量，從而對(duì)防火涂料成品的強(qiáng)度，粘結(jié)強(qiáng)度，柔性和耐火性能造成很大的影響。同時(shí)由于這兩種涂料均采用分裝式包裝，既造成了生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸方面成本的增加，也給施工方面增加了一定的工序。
另外，上述報(bào)道中的隧道防火涂料的發(fā)泡過程均是在高溫下發(fā)生的，屬于高溫發(fā)泡過程。同時(shí)，它們?cè)诎l(fā)泡的過程中將產(chǎn)生酸氣，該酸氣會(huì)和防火涂料中的堿性物質(zhì)如硅酸鹽水泥粘結(jié)劑等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，急劇降低防火涂層在高溫下的粘結(jié)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)雙組分體系隧道防火涂料的缺陷，提供一種綜合性能優(yōu)良，不需分裝，又便于施工的單體系復(fù)合型隧道防火涂料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是引入低溫發(fā)泡過程，使防火涂料在高溫和低溫下都具有穩(wěn)定的材料強(qiáng)度。
本發(fā)明通過引氣劑在防火涂料干料和水混合時(shí)產(chǎn)生均勻的微孔，即產(chǎn)生低溫發(fā)泡過程，避免了在高溫下涂層因發(fā)泡反應(yīng)而引起的自身強(qiáng)度消減。
本發(fā)明的單體系復(fù)合型隧道防火涂料，組分(相對(duì)重量份數(shù))由粘結(jié)劑，無機(jī)隔熱填料，助劑組成。所述粘結(jié)劑為可再分散乳膠粉1.0～20.0份，高鋁水泥15.0～50.0份；所述無機(jī)隔熱填料組成為膨脹珍珠巖2.5～12.5份，膨脹蛭石18.0～39.5份，海泡石4.0～23.0份，高嶺土2.0～11.0份，原纖維2.0～16.5份，滑石4.5～18.0份，玻璃漂珠3.0～17.5份，氫氧化鋁3.0～28.0份，氫氧化鎂5.5～23.0份，云母粉2.5～13.5份，膨潤(rùn)土3.5～8.5份，所述助劑為高效減水劑0.1～5.0份，引氣劑0.01～5.0份。
本發(fā)明的單體系復(fù)合型隧道防火涂料施工時(shí)，其隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。
本發(fā)明中采用單組分體系來方便地使得聚合物防火涂料擁有優(yōu)良的性能?？稍俜稚⑷槟z粉的使用成功地替代了聚合分散液，并且可再分散乳膠粉的存在并不會(huì)影響到水泥的水化作用。同時(shí)再配以耐高溫的無機(jī)粘結(jié)劑，無機(jī)隔熱填料和助劑，使本發(fā)明與以往產(chǎn)品相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1，單組分體系的隧道防火涂料降低了生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸成本和施工難度，在條件嚴(yán)酷的施工現(xiàn)場(chǎng)，可直接加水拌和使用；2，可再分散乳膠粉具有超強(qiáng)的表面親水性和粘結(jié)性，加入一定量的可再分散乳膠粉后，降低了粘結(jié)劑的使用量，使無機(jī)隔熱填料在防火涂料組合物中的比例得以提高，從而使防火涂料的耐火極限大大提高，涂層厚度10mm，耐火極限達(dá)210min以上；3，可再分散乳膠粉的高粘結(jié)性和表面親水性，提高了防火涂料成品的粘結(jié)強(qiáng)度，抗張、抗彎曲強(qiáng)度，使隧道防火涂料在隧道和地下工程使用中壽命得到了提高。其粘結(jié)強(qiáng)度為0.5MPa，抗壓強(qiáng)度0.7MPa；4，可再分散乳膠粉具有的柔性，賦予水泥體系一定的變形能力，提高了隧道防火涂料在自然界溫差的耐候性，40次耐冷熱循環(huán)，不開裂，不起層，不脫落；5，可再分散乳膠粉具有的在水中可再分散性，提高了防火涂料的和易性，既可人工涂抹，亦可機(jī)械噴涂；6，可再分散乳膠粉賦予了隧道防火涂料的防水性能，水浸泡30天，不開裂、不起層、不脫落，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于24小時(shí)耐水的要求；7，該防火涂料的所有組分均為無毒環(huán)保型材料，毒性試驗(yàn)達(dá)AQ-1；8，引入低溫發(fā)泡過程，提高了防火涂料在高溫下的強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1可再分散乳膠粉Vinnapas RE 526 Z 12份，高鋁水泥25份，膨脹珍珠巖10份，膨脹蛭石20份，海泡石4份，高嶺土8份，原纖維15份，滑石18份，玻璃漂珠8份，氫氧化鋁6份，氫氧化鎂9份，云母粉3份，膨潤(rùn)土6份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.01份。充分混勻干料后，再加入125份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
實(shí)例2
可再分散乳膠粉Vinnapas RE 523 Z 14份，高鋁水泥23份，膨脹珍珠巖6份，膨脹蛭石25份，海泡石5份，高嶺土4份，原纖維8份，滑石5份，玻璃漂珠6份，氫氧化鋁14份，氫氧化鎂9份，云母粉3份，膨潤(rùn)土4份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.02份。充分混勻干料后，再加入120份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
實(shí)例3可再分散乳膠粉Vinnapas LL 5031 16份，高鋁水泥21份，膨脹珍珠巖8份，膨脹蛭石18份，海泡石5份，高嶺土3份，原纖維5份，滑石8份，玻璃漂珠3份，氫氧化鋁6份，氫氧化鎂12份，云母粉3份，膨潤(rùn)土8份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.01份。充分混勻干料后，再加入115份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
實(shí)例4可再分散乳膠粉Vinnapas LL 2055 18份，高鋁水泥20份，膨脹珍珠巖10份，膨脹蛭石25份，海泡石5份，高嶺土10份，原纖維10份，滑石5份，玻璃漂珠8份，氫氧化鋁15份，氫氧化鎂10份，云母粉3份，膨潤(rùn)土7份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.02份。充分混勻干料后，再加入105份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
實(shí)例5可再分散乳膠粉Vinnapas RE 5044 N20份，高鋁水泥18份，膨脹珍珠巖12份，膨脹蛭石39份，海泡石4份，高嶺土2份，原纖維2份，滑石5份，玻璃漂珠9份，氫氧化鋁15份，氫氧化鎂10份，云母粉5份，膨潤(rùn)土4份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.02份。充分混勻干料后，再加入105份水混勻。該隧道防火涂料檢測(cè)方法、項(xiàng)目和檢測(cè)結(jié)果如表1。
表1單體系復(fù)合型隧道防火涂料技術(shù)性能指標(biāo)和檢測(cè)結(jié)果 注檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為GA98-1995《預(yù)應(yīng)力混凝土樓板防火涂料》
權(quán)利要求
1，一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料，其特征為所述涂料組成(相對(duì)重量份數(shù))高溫粘結(jié)劑，無機(jī)隔熱填料，助劑。
2，如權(quán)利要求1所述的一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料，其特征在于主粘結(jié)劑為高鋁水泥15.0～50.0份，輔助粘結(jié)劑由可再分散乳膠粉1.0～20.0份組成。
3，如權(quán)利要求1所述的一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料，其特征在于無機(jī)隔熱填料組成為膨脹珍珠巖2.5～12.5份，膨脹蛭石18.0～39.5份，海泡石4.0～23.0份，高嶺土2.0～11.0份，原纖維2.0～16.5份，滑石4.5～18.0份，玻璃漂珠3.0～17.5份，氫氧化鋁3.0～28.0份，氫氧化鎂5.5～23.0份，云母粉2.5～13.5份，膨潤(rùn)土3.5～8.5份。
4，如權(quán)利要求1所述的一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料，其特征在于助劑為高效減水劑0.1～5.0份，引氣劑0.01～5.0份。
5，如權(quán)利要求4所述的引氣劑，其特征在于引氣劑引入防火涂料的引氣量為6.0％，屬于低溫發(fā)泡過程。
6，如權(quán)利要求1所述的一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料，其特征為所述單體系復(fù)合型隧道防火涂料干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。
全文摘要
一種單體系復(fù)合型隧道防火涂料的制造方法，其組成與配比(相對(duì)重量份數(shù))由可再分散乳膠粉和高鋁水泥組成的粘結(jié)劑(20.0～50.0)，無機(jī)隔熱填料(55.0～85.0)，助劑(0.1～5.0)。采用了有機(jī)粘結(jié)劑并結(jié)合了耐高溫?zé)o機(jī)粘合劑，提高了防火涂料的粘結(jié)性，并提高了防火涂料組合物中的無機(jī)隔熱填料比例；采用引氣劑，使得發(fā)泡過程在低溫下進(jìn)行，避免了高溫發(fā)泡對(duì)涂層強(qiáng)度的破壞，使得該防火涂料的耐火極限得以提高，同時(shí)該防火涂料具有防水和隔音性能，包裝、運(yùn)輸、使用方便，不僅適用于隧道防火，也適用于建筑物的絕熱保濕等。
文檔編號(hào)C09D1/06GK1687254SQ20051002072
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者尹光福, 姚亞東, 程小偉, 郭向利 申請(qǐng)人:四川大學(xué)