一種飾面型隧道防火涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料，特別是涉及一種飾面型隧道防火涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 公路、鐵路和城市地鐵隧道，不僅縮短交通距離，而且使交通更加便捷、安全。隨 著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和隧道施工技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)每年新開(kāi)通的隧道正逐年增長(zhǎng)。目前 我國(guó)已成為世界上隧道和地下工程最多，隧道結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，隧道建設(shè)發(fā)展速度最快的國(guó)家 之一。由于隧道不僅是交通運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃疫€是光纖電纜、電力電纜甚至輸油管、輸水管 的通道，因此，在各種車輛事故中，隧道火災(zāi)事故經(jīng)濟(jì)損失最大，搶救最難，中斷行車時(shí)間最 長(zhǎng)，并極有可能產(chǎn)生不良的社會(huì)、政治影響。
[0003] 為解決隧道防火問(wèn)題，世界各國(guó)都進(jìn)行了多方面的研究和探索。研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)建 隧道的主要材料為鋼筋、混凝土結(jié)果，但其耐火性差。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試協(xié)會(huì)（NIST)指 出，高強(qiáng)混凝土（HSC)在溫度達(dá)到380°C時(shí)，強(qiáng)度開(kāi)始下降；在450Γ時(shí)，抗壓強(qiáng)度損失達(dá)到 40% ;當(dāng)溫度達(dá)到600°C時(shí)，抗壓強(qiáng)度損失約為75%。隧道結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的目的，就是采取 一定措施使隧道的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)保持完整性與穩(wěn)定性，從而大大減少維修 費(fèi)用，縮短工程修復(fù)時(shí)間。目前，隧道結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)方法主要是在隧道襯砌上噴涂非膨脹 型防火涂料，因?yàn)閺男詢r(jià)比方面和施工的方便性方面考慮，隧道防火涂料是隧道防火保護(hù) 的最佳選擇。
[0004] 但是，非膨脹型防火涂料難以克服以下問(wèn)題：首先，非膨脹型防火涂料涂層一般要 達(dá)15mm以上，涂層自重較大（每平米質(zhì)量高達(dá)12公斤以上），若在施工時(shí)混凝土基層污染 沒(méi)有被徹底清除干凈，或者防火涂層與隧道襯砌面接觸不足，或者由于車輛運(yùn)行的強(qiáng)風(fēng)或 震動(dòng)，都易造成防火涂層脫落；其次，脫落的防火涂層碎塊易對(duì)隧道內(nèi)高速運(yùn)行的車輛和隧 道內(nèi)的人員構(gòu)成威脅；第三，非膨脹型防火涂料施工速度慢，一般需要噴涂3遍以上才能施 工完畢；第四，非膨脹型防火涂料養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)，因?yàn)榉桥蛎浶头阑鹜苛嫌兴囝愓辰Y(jié)劑，至少 需要28天以上的養(yǎng)護(hù)周期；第五，非膨脹型防火涂料中有顆粒狀防火填充料，噴涂時(shí)回彈 性大，施工時(shí)產(chǎn)生較大的損耗。因此，研究出一種涂層薄，裝飾效果好、施工速度快，施工損 耗性小，粘結(jié)強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)周期短，耐水好，環(huán)境友好的飾面型隧道防火涂料，必將產(chǎn)生極大 的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要采用膨脹發(fā)泡防火技術(shù)，利用粘結(jié)劑將膨脹材料粘結(jié)在一起，制成一種 薄涂層的隧道防火裝飾涂料，涂覆在混凝土表面，保護(hù)著混凝土免受火災(zāi)侵害。當(dāng)隧道發(fā)生 火災(zāi)，膨脹發(fā)泡材料受熱膨脹發(fā)泡，形成輕質(zhì)耐火隔熱層，抵擋烈焰，降低混凝土表面的溫 升速度，使隧道混凝土強(qiáng)度保持在混凝土受損溫度380°C以下，從而保護(hù)了隧道結(jié)構(gòu)。
[0006] 本發(fā)明具體的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供一種飾面型隧道防火涂料，包括以下重量份的組分：
[0008] 膨脹材料：10-30份；
[0009] 阻燃劑：8-25份；
[0010]粘結(jié)劑：10-25 份；
[0011] 顏、填料：2-20 份；
[0012] 助劑：0.1-5 份；
[0013] 水：40-60 份。
[0014] 其中，本發(fā)明的膨脹材料為生蛭石、雙氰胺、三聚氰胺、雙季戊四醇和可膨脹石墨 中的一種或幾種以上任意比例的混合物。優(yōu)選的，生蛭石為5重量份、雙氰胺3重量份、雙 季戊四醇8重量份、可膨脹石墨為5重量份。
[0015] 本發(fā)明的阻燃劑為氫氧化鋁或聚磷酸三聚氰銨或二者任意比例的混合物。優(yōu)選 的，氫氧化鋁為3重量份，磷酸三聚氰銨為10重量份。
[0016] 本發(fā)明的顏、填料為礦渣棉、超細(xì)硅酸鋁或超細(xì)二氧化硅中的一種或兩種以上任 意比例的混合物。優(yōu)選的，礦渣棉為3重量份，超細(xì)硅酸鋁為1重量份，超細(xì)二氧化硅為1 重量份。
[0017] 本發(fā)明的粘結(jié)劑為丙烯酸乳液、醋丙乳液或氯丁膠乳中的一種或兩種以上任意比 例的混合物。
[0018] 本發(fā)明的助劑優(yōu)選為為消泡劑、增塑劑、成膜助劑和流平劑。
[0019] 本發(fā)明還提供一種上述飾面型隧道防火涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0020] 將所述水、所述助劑、所述顏填料按比例混合，以4000-6000r/min攪拌IOmin后， 再加入所述阻燃劑和所述膨脹材料以300-700r/min攪拌10-30min，最后加入所述粘結(jié)劑 以1500-3000r/min速度攪拌40-80分鐘，即得飾面型隧道防火涂料。
[0021] 為實(shí)現(xiàn)飾面型隧道防火涂料的防火功能，采用以下措施實(shí)現(xiàn)防火功能：
[0022] 首先，按照比例將膨脹材料、阻燃劑、粘結(jié)劑、顏填料、助劑和水按一定比例充分混 合在一起，制成飾面型隧道防火涂料，然后將防火涂料涂于混凝土板受火上，養(yǎng)護(hù)期滿后， 將混凝土板受火面置于耐火爐上，并測(cè)試混凝土板受火面表面的溫度，按照HC升溫曲線， 對(duì)混凝土板進(jìn)行加熱，當(dāng)混凝土板受火面表面溫度超過(guò)380°C，終止試驗(yàn)。
[0023] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑娘椕嫘退淼婪阑鹜苛暇哂型繉颖。b飾效果好、施工速度快，施工損 耗性小，粘結(jié)強(qiáng)度高、養(yǎng)護(hù)周期短，耐水好，環(huán)境友好的等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地 描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā) 明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 按以下比例（重量比）備好材料：
[0027] 1膨脹材料（材料比例：可膨脹石墨5,生蛭石5,雙氰胺3,三聚氰胺5,雙季戊四 醇8) :26份
[0028] 2阻燃劑（材料比例：聚磷酸三聚氰胺8,氫氧化鋁1) :9份；
[0029] 3粘結(jié)劑（材料比例：丙烯酸乳膠10,氯丁膠乳5,苯丙乳膠5,醋酸乳膠2) :22 份；
[0030] 4顏填料（材料比例：超細(xì)二氧化硅1，礦渣棉3,超細(xì)硅酸鋁1) :5份；
[0031] 5助劑（材料比例：醇酯十二0· 12,丙烯酸流平劑0· 02,有機(jī)硅消泡劑0· 05,增稠 劑 0· 11) :0.30 份；
[0032] 6 水：55 份。
[0033] 備好以上材料后，按照以下步驟生產(chǎn)飾面型隧道防火涂料：
[0034] 將計(jì)量好的水、助劑、顏填料投入攪拌器中，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)到5000r/min，攪拌 20min后，調(diào)低攪拌器轉(zhuǎn)速至500r/min，慢慢加入膨脹材料和阻燃劑，攪拌20min，再加入粘 結(jié)劑，提高攪拌器轉(zhuǎn)速至2000r/min，攪拌60min，即得飾面型隧