專利名稱：一種鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、強度高、施工方便等優(yōu)點，正日益廣泛地應(yīng)用于大型建筑中，但是鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能很差，極易導(dǎo)熱，通常在450 650°C溫度中就會失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼結(jié)構(gòu)梁彎曲等而不能繼續(xù)使用。因此，必須對其進行防火處理，常用措施是采用絕熱、耐火材料阻隔，如外包層、水套、防火涂料等，而在鋼材表面涂覆防火涂料是眾多防火措施中最簡單有效的一種途徑。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料和種類有很多，按涂層厚度可分為厚型、薄型和超薄型；按其材料形態(tài)可分為水基型、粉末型和溶劑型；按防火機理可分為膨脹型和非膨脹型。其中超薄膨脹型防火涂料主要由基料樹脂、成炭催化劑、成炭劑、發(fā)泡劑等材料組成，多采用“聚磷酸銨-(雙)季戊四醇-三聚氰胺”(APP-PER-MEL)阻燃膨脹體系。公安部四川消防研究所研制的超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(授權(quán)公告號為CN1208409C)，涂層厚度為I. 71 2. 69mm，耐火極限可達69 147min，從該專利公布的數(shù)據(jù)來看，為使涂料的耐火極限保持IOOmin以上，涂層厚度至少為2mm，厚度越薄，其耐火極限
就相對較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種涂層厚度更薄、耐火極限性能更優(yōu)越的超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料。本發(fā)明所提供的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，它由以下重量百分比的原料組成
陶瓷粉體材料I 10%
丙烯酸樹脂30 48%
聚磷酸銨15 23%
季戊四醇9 15%
三聚氰胺7 11%
鈦白粉I 5%
200號溶劑汽油 12 22%;其中，陶瓷粉體材料是一種具有生物活化功能的材料，由以下重量百分比的原料制成遠紅外功能無機非金屬材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土礦物材料2 10%、粘結(jié)材料5 30%、無機抗菌材料I 3%。
所述遠紅外功能無機非金屬材料為鐵電氣石、鎂電氣石、鐵鎂電氣石、鋰電氣石、鐵鋰電氣石或石英中的任意一種。所述磁 性材料為鐵氧體、鍶鐵氧體或釹鐵硼中的任意一種。所述稀土礦物材料為石英斑巖、大理石斑巖、獨居石、花崗巖、花崗偉晶巖、磷酸鈰鐿礦或磷酸鈰鑭礦中的任意一種。所述粘結(jié)材料為膨潤土或蘇州土中的任意一種。所述無機抗菌材料為含銀的無機抗菌材料或含稀土的無機抗菌材料中的任意一種。所述含銀的無機抗菌材料中銀的重量百分比為O. 25 3%。所述含稀土的無機抗菌材料中稀土的重量百分比為O. 25 15%。所述陶瓷粉體材料的中位徑為O. 2 8. O微米。本發(fā)明還提供了上述防火涂料的制備方法，包括以下步驟(I)制備陶瓷粉體材料按照重量百分比為遠紅外功能無機非金屬材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土礦物材料2 10%、粘結(jié)材料5 30%、無機抗菌材料I 3%的配比球磨混料，使得到的粉體粒徑不低于325目；接著在上述粉體中均勻噴灑占粉體重量O. 5 2%的清水，用壓力機將粉體壓制成型，制得陶瓷坯體；然后將陶瓷坯體放在850 1200°C的環(huán)境下燒結(jié)I. 5 4小時，制得陶瓷燒結(jié)體；最后將陶瓷燒結(jié)體破碎、粉碎、研磨，制成中位徑為O. 2 8. O微米的陶瓷粉體材料，備用；(2)將丙烯酸樹脂、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、鈦白粉按照重量百分比為丙烯酸樹脂30 48%、聚磷酸銨15 23%、季戊四醇9 15%、三聚氰胺7 11%、鈦白粉I 5%的配比加入研磨機，運行30分鐘，過200目篩；(3)將步驟(2)制得的混合料和配比數(shù)量的200號溶劑汽油加入高速分散機，先以轉(zhuǎn)速1000 r/min運行25分鐘，再以轉(zhuǎn)速2900 r/min運行60分鐘，然后加入步驟(I)制備好的陶瓷粉體材料，再次啟動高速分散機以轉(zhuǎn)速2900 r/min運行30分鐘；(4)將步驟(3)分散好的涂料過濾出料，即得到成品涂料。本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料為溶劑型防火涂料，是在已有防火涂料的基礎(chǔ)上，添加一定份量的具有生物活化功能的陶瓷粉體材料制備而成，由于陶瓷粉體材料具有活化功能，它能提高涂料的活性，使本發(fā)明防火涂料具有比現(xiàn)有防火涂料更為優(yōu)越的耐火極限性能，所需的涂層厚度也更薄，2mm以下的涂層也能保持I小時以上的耐火能力。本發(fā)明按GB 14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火材料》中各技術(shù)指標進行檢驗，檢驗結(jié)果符合要求，并遠超過標準指標，具體如下表I所示表I 本發(fā)明鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料各項技術(shù)性能指標檢驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于它由以下重量百分比的原料組成 陶瓷粉體材料I 10%丙烯酸樹脂30 48%聚磷酸銨15 23%季戊四醇9 15%三聚氰胺7 11% 鈦白粉I 5% 200號溶劑汽油12 22%; 其中，陶瓷粉體材料是一種具有生物活化功能的材料，由以下重量百分比的原料制成遠紅外功能無機非金屬材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土礦物材料2 10%、粘結(jié)材料5 30%、無機抗菌材料I 3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述遠紅外功能無機非金屬材料為鐵電氣石、鎂電氣石、鐵鎂電氣石、鋰電氣石、鐵鋰電氣石或石英中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述磁性材料為鐵氧體、鍶鐵氧體或釹鐵硼中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述稀土礦物材料為石英斑巖、大理石斑巖、獨居石、花崗巖、花崗偉晶巖、磷酸鈰鐿礦或磷酸鈰鑭礦中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述粘結(jié)材料為膨潤土或蘇州土中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述無機抗菌材料為含銀的無機抗菌材料或含稀土的無機抗菌材料中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述含銀的無機抗菌材料中銀的重量百分比為O. 25 3%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述含稀土的無機抗菌材料中稀土的重量百分比為O. 25 15%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，其特征在于所述陶瓷粉體材料的中位徑為O. 2 8. O微米。
10.一種權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (I)制備陶瓷粉體材料按照重量百分比為遠紅外功能無機非金屬材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土礦物材料2 10%、粘結(jié)材料5 30%、無機抗菌材料I 3%的配比球磨混料，使得到的粉體粒徑不低于325目；接著在上述粉體中均勻噴灑占粉體重量O. 5 2%的清水，用壓力機將粉體壓制成型，制得陶瓷坯體；然后將陶瓷坯體放在850 1200°C的環(huán)境下燒結(jié)I. 5 4小時，制得陶瓷燒結(jié)體；最后將陶瓷燒結(jié)體破碎、粉碎、研磨，制成中位徑為O. 2 8. O微米的陶瓷粉體材料，備用；(2)將丙烯酸樹脂、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、鈦白粉按照重量百分比為丙烯酸樹脂30 48%、聚磷酸銨15 23%、季戊四醇9 15%、三聚氰胺7 11%、鈦白粉I 5%的配比加入研磨機，運行30分鐘，過200目篩； (3)將步驟(2)制得的混合料和配比數(shù)量的200號溶劑汽油加入高速分散機，先以轉(zhuǎn)速.1000 r/min運行25分鐘，再以轉(zhuǎn)速2900 r/min運行60分鐘，然后加入步驟(I)制備好的陶瓷粉體材料，再次啟動高速分散機以轉(zhuǎn)速2900 r/min運行30分鐘； (4)將步驟(3)分散好的涂料過濾出料，即得到成品涂料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼結(jié)構(gòu)活性防火涂料，由以下重量百分比的原料組成陶瓷粉體材料1～10%、丙烯酸樹脂30～48%、聚磷酸銨15～23%、季戊四醇9～15%、三聚氰胺7～11%、鈦白粉1～5%、200號溶劑汽油12～22%。本發(fā)明的制備方法簡單，是在已有防火涂料的基礎(chǔ)上，添加一定份量的具有生物活化功能的陶瓷粉體材料制備而成，由于陶瓷粉體材料具有活化功能，它能提高涂料的活性，使本發(fā)明防火涂料具有比現(xiàn)有防火涂料更為優(yōu)越的耐火極限性能，所需的涂層厚度也更薄。
文檔編號C09D133/00GK102911574SQ201210434730
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者陳海平, 李建林, 沈瑞洲, 余義 申請人:湖北聯(lián)飛翔汽車科技有限公司