專利名稱：一種單組份隧道防火涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種薄型高粘單組份隧道防火涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前隧道防火措施主要有以下幾種形式(1)安裝噴淋滅火系統(tǒng)；該系統(tǒng)主要安裝在隧道上部，對(duì)車輛下部和車廂或車輛發(fā)動(dòng)機(jī)部分的火災(zāi)起不到滅火效果，且造價(jià)和維護(hù)費(fèi)較高，其推廣使用仍存在爭(zhēng)議。( 設(shè)置混凝土犧牲層；犧牲層一般厚度比較大，且在火災(zāi)過(guò)程中，高溫造成大量的混凝土剝落、爆裂，會(huì)炸傷消防人員，同時(shí)造成安全疏散路線的阻塞。目前，該措施采用較少。( 使用耐火纖維混凝土 ；其耐火性能有限，所用纖維在燃燒后對(duì)人體和環(huán)境有一定的危害。(4)粘貼隧道專用防火板；該措施材質(zhì)輕，強(qiáng)度較低，耐水性較差，產(chǎn)品尺寸難以統(tǒng)一，且施工工程繁瑣，工程造價(jià)高，故應(yīng)用范圍受到限制。(5)噴涂隧道專用防火涂料；其防火保護(hù)原理通過(guò)自身耐火不燃，在高溫下形成釉質(zhì)膜封閉基材， 隔絕空氣、阻隔火焰和熱量，從而達(dá)到防火阻燃的目的。從性價(jià)比方面和施工的方便性方面考慮，隧道防火涂料均是隧道防火保護(hù)的最佳選擇。目前國(guó)內(nèi)隧道防火涂料主要分為兩大類雙組份隧道防火涂料和單組份隧道防火涂料。雙組分隧道防火涂料具有粘結(jié)性好、耐火性能優(yōu)異等性能，自研發(fā)以來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。但雙組分隧道防火涂料存在施工、成本等方面的問(wèn)題在條件嚴(yán)酷的施工現(xiàn)場(chǎng)拌和， 常會(huì)因?yàn)橐毫辖M分中的水分直接影響防火涂料的用水量，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。因此，雙組分隧道防火涂料的使用受到了一定程度的限制。而單組分體系既可以避免雙組分體系中存在的缺陷，又能降低成本， 便于生產(chǎn)和施工，得到了較快發(fā)展。單組份隧道防火涂料應(yīng)滿足以下要求(1)隧道防火涂料燃燒時(shí)無(wú)有毒氣體產(chǎn)生，以便于隧道火災(zāi)的撲救及隧道的修復(fù)，即綠色環(huán)保的需求。(2)不僅要考慮涂料的耐火性能，還必須重點(diǎn)兼顧涂料的粘接性及耐水性。( 隧道工程工期較緊，施工量大，因此，應(yīng)充分考慮施工的方便性和施工效率，涂料應(yīng)既可以人工涂抹，又可以機(jī)械噴涂。(4)為使涂料能廣泛推廣應(yīng)用同時(shí)又具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，必須充分考慮產(chǎn)品的價(jià)格。國(guó)內(nèi)其他公司、科研機(jī)構(gòu)等，對(duì)防火涂料也有一定的研究，采用了不同配比。如 CN1544556就披露了一種組成及配比為硅酸鹽、磷酸鹽粘接劑37. 7-43. 3，聚合物乳液 5-10骨料18. 7-34. 9，增強(qiáng)纖維3. 7-6. 2，阻燃劑34. 7-50的隧道防火涂料。但目前國(guó)內(nèi)隧道防火涂料普遍存在著涂層比較厚、粘結(jié)強(qiáng)度不高、耐火強(qiáng)度不高、耐水性不強(qiáng)等等問(wèn)題。 因此，開(kāi)發(fā)一種薄型高粘隧道防火涂料，對(duì)增強(qiáng)隧道安全性、降低施工成本，具有重要的現(xiàn)
眉、ο
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種單組份隧道防火涂料及其制備方法，所述防火涂料主要包含主粘結(jié)劑、輔助粘結(jié)劑、膨脹劑、阻燃劑、防水劑、減水劑、 引氣劑。該防火涂料攪拌成均勻粉狀，經(jīng)施工后，涂層具有厚度薄、粘結(jié)強(qiáng)度高的特點(diǎn)。本發(fā)明制備的單組份隧道防火涂料為均勻粉狀，其配方為主粘結(jié)劑40-60重量份，輔助粘結(jié)劑10-30重量份，膨脹劑20-30重量份，阻燃劑0. 3-0. 6重量份，防水劑 0. 05-0. 1重量份，減水劑0. 1-0. 2重量份，引氣劑0. 1-0. 2重量份；使用時(shí)，加水量為上述組分總質(zhì)量的0. 7-0. 75倍。所述的主粘結(jié)劑為高鋁水泥和粒徑大小為60-100 μ m的膠粉，高鋁水泥與膠粉的質(zhì)量比例范圍為5 1-29 1。所述的輔助粘結(jié)劑為200-300目的海泡石、l_3mm的硅酸鋁纖維、200-300目的云母、l-3mm的玻璃纖維中的一種或幾種。所述的膨脹劑為200-300目的膨脹珍珠巖、200-300目的蛭石、200-300目的膨脹
石墨中的一種或幾種。所述的阻燃劑為高聚磷酸銨、三聚氰胺、200-400目的Mg(OH)2、200-300目的玻璃漂珠中的一種或幾種。所述的減水劑為聚羧酸系減水劑和/或三聚氰胺。所述的引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉。所述的防水劑為季戊四醇。采用合適粒徑的原料以滿足生產(chǎn)和施工的需要，顆粒過(guò)小，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵較大，顆粒過(guò)大施工時(shí)不易噴涂。本發(fā)明所述的單組份隧道防火涂料，采用如下方法制得1、將膨脹劑、阻燃劑、減水劑、引氣劑和防水劑用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；2、再加入輔助粘結(jié)劑和主粘結(jié)劑，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；3、使用時(shí)，加水?dāng)嚢杈鶆蚣纯?。有益效果本發(fā)明制備的單組份隧道防火涂料經(jīng)施工后得到的涂層具有厚度薄、 粘結(jié)強(qiáng)度高、耐水性能優(yōu)良的特點(diǎn)。具體粘結(jié)強(qiáng)度是標(biāo)準(zhǔn)要求的2倍，耐火性能是標(biāo)準(zhǔn)要求的1.5倍，特別在隧道中使用，可起到良好的效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1涂料配方高鋁水泥^Og, 80 μ m的膠粉40g，200-300目的膨脹珍珠巖50g， 200-300目的蛭石50g，200-300目的海泡石30g，l_3mm的硅酸鋁纖維^g，200-300目的云母30g，l-3mm的玻璃纖維20g，300目的Mg (OH)2L 5g，聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉0. 5g，高聚磷酸銨0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇、三聚氰胺用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、玻璃纖維和硅酸鋁纖維、高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢瑁蛊潴w系分散均勻，即得單組份隧道防
4火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例2涂料配方高鋁水泥190g，80 μ m的膠粉10g，200-300目的膨脹珍珠巖70g， 200-300目的蛭石50g，200-300目的膨脹石墨30g，200-300目的海泡石50g，l_3mm的硅酸鋁纖維45g，200-300目的云母51g，300目的Mg(OH)2L 5g，聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉0. 5g，高聚磷酸銨0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、膨脹石墨、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇、三聚氰胺用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 75倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例3涂料配方高鋁水泥290g，80 μ m的膠粉10g，200-300目的膨脹珍珠巖70g， 200-300目的蛭石76g，200-300目的海泡石20g，l_3mm的硅酸鋁纖維20g，200-300目的云母10g，300目的Mg(OH)2L 5g，聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉0. 5g，高聚磷酸銨 0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇、三聚氰胺用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例4 涂料配方高鋁水泥220g，80 μ m的膠粉20g，200-300目的膨脹珍珠巖50g， 200-300目的蛭石56g，200-300目的海泡石50g，l_3mm的硅酸鋁纖維50g，200-300目的云母50g，300目的Mg (OH)2L 5g，聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉0. 5g，玻璃漂珠 0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、玻璃漂珠、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇、三聚氰胺用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢瑁蛊潴w系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 75倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例5涂料配方高鋁水泥M5g，80 μ m的膠粉15g，200-300目的膨脹珍珠巖50g， 200-300目的蛭石50g，200-300目的海泡石45g，l_3mm的硅酸鋁纖維45g，200-300目的云母47g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉0. 75g，高聚磷酸銨 0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 25g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇、三聚氰胺用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例6涂料配方高鋁水泥^Og, 80 μ m的膠粉20g，200-300目的膨脹珍珠巖40g，200-300目的蛭石60g，200-300目的海泡石30g，l_3mm的硅酸鋁纖維!35g，200-300目的云母50g，300目的Mg (OH) 22g，聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉lg，高聚磷酸銨lg， 季戊四醇0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、 高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例7涂料配方高鋁水泥M5g，80 μ m的膠粉15g，200-300目的膨脹珍珠巖40g， 200-300目的蛭石60g，200-300目的海泡石40g，l_3mm的硅酸鋁纖維50g，200-300目的云母46g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉lg，高聚磷酸銨lg， 季戊四醇0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、 高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例8涂料配方高鋁水泥230g，80 μ m的膠粉20g，200-300目的膨脹珍珠巖75g， 200-300目的蛭石75g，200-300目的海泡石30g，l_3mm的硅酸鋁纖維30g，200-300目的云母35g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系減水劑0. 5g，十二烷基苯磺酸鈉lg，高聚磷酸銨1. 5g， 季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇、三聚氰胺用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例9涂料配方高鋁水泥200g，80 μ m的膠粉40g，200-300目的膨脹珍珠巖80g， 200-300目的蛭石60g，200-300目的海泡石40g，l_3mm的硅酸鋁纖維40g，200-300目的云母35g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系減水劑lg，十二烷基苯磺酸鈉lg，高聚磷酸銨1. 5g， 季戊四醇0. 5g。制備方法將膨脹珍珠巖、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸銨、聚羧酸系減水劑、十二烷基苯磺酸鈉、季戊四醇用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸鋁纖維、 高鋁水泥和膠粉，充分?jǐn)嚢瑁蛊潴w系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；使用時(shí)，加入上述組分總質(zhì)量0. 7倍的水，攪拌均勻即可。實(shí)施例1-9所使用的聚羧酸系減水劑具體為短鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、 長(zhǎng)鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸三種單體得到的共聚物，該聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為15000，單體比例為短鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯長(zhǎng)鏈甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯甲基丙烯酸=5:1:4。實(shí)施例1制得的單組份隧道防火涂料的性能如下表所示
權(quán)利要求
1.一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，該防火涂料為均勻粉狀，其配方為主粘結(jié)劑40-60重量份，輔助粘結(jié)劑10-30重量份，膨脹劑20-30重量份，阻燃劑0. 3-0. 6重量份， 防水劑0. 05-0. 1重量份，減水劑0. 1-0. 2重量份，引氣劑0. 1-0. 2重量份；使用時(shí)，加水量為上述組分總質(zhì)量的0. 7-0. 75倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的主粘結(jié)劑為高鋁水泥和粒徑大小為60-100 μ m的膠粉，高鋁水泥與膠粉的質(zhì)量比例范圍為 5 1-29 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的輔助粘結(jié)劑為200-300目的海泡石、l_3mm的硅酸鋁纖維、200-300目的云母、l_3mm的玻璃纖維中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的膨脹劑為 200-300目的膨脹珍珠巖、200-300目的蛭石、200-300目的膨脹石墨中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的阻燃劑為高聚磷酸銨、三聚氰胺、200-400目的Mg(OH)2、200-300目的玻璃漂珠中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的減水劑為聚羧酸系減水劑和/或三聚氰胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，所述的防水劑為季戊四醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種單組份隧道防火涂料，其特征在于，其制備方法為1)將膨脹劑、阻燃劑、減水劑、引氣劑和防水劑用攪拌機(jī)高速攪拌，使其混合均勻；2)再加入輔助粘結(jié)劑和主粘結(jié)劑，充分?jǐn)嚢?，使其體系分散均勻，即得單組份隧道防火涂料；3)使用時(shí)，加水?dāng)嚢杈鶆蚣纯伞?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄型高粘單組份隧道防火涂料及其制備方法。該防火涂料為均勻粉狀，主要由主粘結(jié)劑、輔助粘結(jié)劑、膨脹劑、阻燃劑、防水劑、減水劑、引氣劑組成。本發(fā)明制備的單組份隧道防火涂料經(jīng)施工后得到的涂層具有厚度薄、粘結(jié)強(qiáng)度高、耐水性能優(yōu)良的特點(diǎn)。具體粘結(jié)強(qiáng)度是標(biāo)準(zhǔn)要求的2倍，耐火性能是標(biāo)準(zhǔn)要求的1.5倍，特別在隧道中使用，可起到良好的效果。
文檔編號(hào)C09D5/18GK102173691SQ20111004228
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者豐功吉, 代隆軍, 劉俊權(quán), 劉鵬飛, 李榮柱, 杜海, 薛君, 趙隊(duì)家 申請(qǐng)人:山西省交通科學(xué)研究院