膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，屬于建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，人們對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視，具有"經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、節(jié)能" 的粉末涂料得到快速發(fā)展，各種功能性粉末涂料相繼問(wèn)世，膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料的 研究方興未艾。2002年11月20日公開(kāi)的中國(guó)專(zhuān)利02112798. 0涉及的膨脹型防火涂料，只 能用于家電、櫥柜等領(lǐng)域，屬于飾面型防火涂料范圍，阻燃效果好，但隔熱效果不理想，不能 用于鋼結(jié)構(gòu)防火。2007年8月22日公開(kāi)的中國(guó)專(zhuān)利200710020217. 9具有防火和防腐雙重 功能，但必須涂裝到2mm±0. 2mm才能達(dá)到Ih以上的耐火時(shí)間；CN101177583公開(kāi)了一種 膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，屬于建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域。它是由環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、固化劑、 催化劑、成碳劑、發(fā)泡劑、膨脹助劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、增韌劑、流平劑、脫氣劑、流動(dòng)劑、顏填料為原料 按粉末涂料常規(guī)生產(chǎn)方法制成，但是該防火涂料的防火性能還需要進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，具有涂層超薄、阻火隔 熱性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005]本發(fā)明提供了一種膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，所述防火粉末涂料按重量份由以 下原料制備而成：

[0008] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，所述防火 粉末涂料由下述重量份數(shù)的原料制備而成：
[0009]
[0010]
[0011] 本發(fā)明提供的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料中含有35~40份的環(huán)氧樹(shù)脂，所述環(huán) 氧樹(shù)脂可以是36、36. 5、37、37. 5、38、38. 5、39或39. 5份等；含有15~20份的聚酯樹(shù)脂，所 述聚酯樹(shù)脂可以是16、16. 5、17、17. 5、18或18. 5份等；含有5~10份改性可膨脹石墨，所 述改性可膨脹石墨可以是5. 5、6、6. 5、7、7. 5、8、8. 5、9或9. 5份；含有2~7份晶須，所述晶 須可以是2. 5、3、3. 5、4、4. 5、5、5. 5、6或6. 5份等；含有1~5份固化劑，所述固化劑可以 是1. 5、2、2. 5、3、3. 5、4或4. 5份等；含有25~30份聚磷酸銨，所述聚磷酸銨可以是25. 5、 26、26. 5、27、27. 5、28、28. 5、29或29. 5等；含有1~3份流平劑、0? 5~1份脫氣劑、15~ 20份三聚氰胺、10~15份季戊四醇、2~5份膨脹助劑、5~10份補(bǔ)強(qiáng)劑和0. 1~0. 5份 疏松劑。
[0012] 所述改性可膨脹石墨為聚乙二醇單甲醚改性的可膨脹石墨。所述聚乙二醇單甲醚 改性的可膨脹石墨的制備方法為：在反應(yīng)釜中加入50g聚乙二醇單甲醚、500ml無(wú)水乙醇、 500ml去離子水，邊攪拌邊加熱到80°C，待聚乙二醇單甲醚溶解后，加入200g可膨脹石墨， 攪拌分散3h，過(guò)濾，在60°C下干燥12h，得到聚乙二醇單甲醚改性可膨脹石墨。
[0013] 所述晶須為水合堿式硫酸鎂晶須g:硼酸鎂晶須g為3 : 1~4 : 1。
[0014] 配方中環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧值0. 09~0. 14mol/100g的環(huán)氧樹(shù)脂，如0.lmol/100g、 0? 2mol/100g、0. 3mol/100g、0. 4mol/100g、0. 5mol/100g、0. 6mol/100g、0. 7mol/100g、 0? 8mol/100g、0. 9mol/100g、l. 0mol/100g、l.lmol/100g、l. 2mol/100g或I. 3mol/100g等。 聚酯樹(shù)脂為酸值68~82mgK0H/g的粉末涂料專(zhuān)用聚酯樹(shù)脂，如酸酯為69、70、71、72、73、74、 75、76、77、78、79、80或81等的粉末涂料專(zhuān)用聚酯樹(shù)脂。它們均是成膜物質(zhì)，保證涂層具有 良好的粘接強(qiáng)度、機(jī)械性能。
[0015] 固化劑為酚類(lèi)環(huán)氧固化劑，其用量根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂的用量而定。
[0016] 流平劑和脫氣劑是改善粉末涂料表面裝飾性能的助劑，季戊四醇為成炭劑，三聚 氰胺為發(fā)泡劑，聚磷酸銨為催化劑，選用熱穩(wěn)定性大于270°c的高分子量多聚磷酸銨（n> 1000,II型）。
[0017] 助膨脹劑為5-苯基四氮唑、5-氨基四氮唑、1-氯-5-苯基四氮唑、1-溴-5-苯基 四氮唑等熔點(diǎn)和分解溫度大于200°C的四氮唑類(lèi)物質(zhì)，這些物質(zhì)在涂層遇火初期受熱分解， 并放出惰性氣體N2，加強(qiáng)涂層的阻燃和膨脹隔熱效果。
[0018] 補(bǔ)強(qiáng)劑選用玻璃短纖維，以增加膨脹涂層的機(jī)械強(qiáng)度。
[0019] 流動(dòng)助劑Al2O3-C或氣相SiO2用于改善粉末涂料的流動(dòng)性、上粉率。當(dāng)涂層受熱 軟化后，聚磷酸銨受熱分解生成磷酸，然后，進(jìn)一步脫水生成聚磷酸或聚偏磷酸，同時(shí)四氮 唑吸熱分解，放出惰性氣體，使涂層初步膨脹。
[0020] 聚磷酸或聚偏酸與多羥基化合物季戊四醇反應(yīng)形成炭化層；發(fā)泡劑三聚氰銨熱分 解放出不燃性氣體，使炭化層進(jìn)一步鼓泡膨脹，形成多孔致密均勻的蜂窩狀隔熱層。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：改性的可膨脹石墨和晶須作為 一種助發(fā)泡劑，可以大大提高水性防火涂料的膨脹倍率，同時(shí)可膨脹石墨膨脹呈蠕蟲(chóng)狀穿 插于膨脹炭質(zhì)層中，形成均勻的密集的泡沫結(jié)構(gòu)，提高涂層的耐火性能；添加晶須可以提 高炭層的強(qiáng)度，改善石墨鱗片脫落，溫度比氫氧化鋁高，并能抑煙、防滴落，進(jìn)而提高防火性 能。因此，使用可膨脹石墨和晶須體系，通過(guò)二者的協(xié)效作用，既可提高膨脹倍率，又能提高 炭層強(qiáng)度，從而進(jìn)一步提高耐火極限。并且該涂料采用四氮唑類(lèi)物質(zhì)作為助膨脹劑，膨脹率 較高，膨脹層較均勻致密，隔熱阻火效果優(yōu)異，在涂層厚度較低時(shí)，既能達(dá)到Ih以上的耐火 性能。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的方案及效果。
[0023]本發(fā)明的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料各實(shí)施例的原料用量按重量份如表1，其相 應(yīng)防火涂料的主要性能如表2。
[0024] 實(shí)施例中的主要原料名稱(chēng)和生產(chǎn)廠家如下：
[0025]環(huán)氧樹(shù)脂：E-12,浙江省南海藥化集團(tuán)；
[0026] 聚酯樹(shù)脂：P5127,DSM涂料樹(shù)脂公司；
[0027]聚磷酸銨APP(II)，n>1000 :山東世安化工有限公司；
[0028] 5-苯基四氮挫，5-氨基四氮唑一一常州盛華化工有限公司；
[0029]JECP-03B--常熟佳發(fā)化學(xué)有限公司。
[0030] 改性可膨脹石墨為自制。
[0031] 其它為市售商品。
[0032] 各實(shí)施例的制造方法相同，其方法如下：
[0033] 首先按配方量將聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、5-苯基四氮唑和配方量的聚酯樹(shù) 月旨、環(huán)氧樹(shù)脂、改性可膨脹石墨、晶須、流平劑混合分散，加到螺桿擠出機(jī)中擠出、壓片、破碎 后，將破碎物再次熔融擠出、壓片、破碎，如此重復(fù)熔融擠出、壓片、破碎的操作2次而制成 預(yù)分散混合物，擠出機(jī)前溫85-95°C，后溫110_120°C，物料混合時(shí)間累積60-200S。然后與 其它各組分混合均勻，再送至擠出機(jī)擠出、壓片、破碎；最后，用ACM磨機(jī)磨粉，再過(guò)篩、包裝 即可得到該超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料。
[0034]表1本發(fā)明的超薄膨脹型防火涂料實(shí)施例配方
[0035]

[0039]由表2可知，本發(fā)明提供的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料具有優(yōu)異的防火性能，并 且涂層超薄。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述防火粉末涂料由下述重量份數(shù)的 原料按粉末涂料常規(guī)生產(chǎn)方法制備： 環(huán)氧樹(shù)脂 35~40份 聚酯樹(shù)脂 15~20份 改性可膨脹石墨 5~10份 晶須 2~7份 固化劑 1~5份 流平劑 ：1~3份 脫氣劑 0.5~1# 聚磷酸銨 25~30份 三聚氰胺 15~2:0:份 季戊四醇 10~15份 膨脹助劑 2~5份 補(bǔ)強(qiáng)劑 5~10份 疏松劑 0.1~0.5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述防火粉末涂 料由下述重量份數(shù)的原料制備而成： 環(huán)氧樹(shù)脂 40份 聚酯樹(shù)脂 15份 改性可膨脹石墨 10份 晶須 5份 固化劑 3份 流平劑 1份 脫氣劑 0.5份 聚磷酸銨 25份 三聚氰胺 15份 季戊四醇 10份 膨脹助劑 5份 補(bǔ)強(qiáng)劑 5 1分 疏松劑 0.5份。：3. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1或2所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述改性可 膨脹石墨為聚乙二醇單甲醚改性的可膨脹石墨。4. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1-3之一所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述晶須 為水合堿式硫酸鎂晶須g:硼酸鎂晶須g為3 : 1~4 : 1。5. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1-4之一所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述環(huán)氧 樹(shù)脂為環(huán)氧值〇. 09~0. 14mol/100g的環(huán)氧樹(shù)脂。6. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1-5之一所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述聚酯 樹(shù)脂為酸值68~82mgK0H/g的粉末涂料專(zhuān)用聚酯樹(shù)脂。7. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1-6之一所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述固化 劑為酚類(lèi)環(huán)氧固化劑。8. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1-7之一所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述聚磷 酸銨為熱穩(wěn)定性大于270°C的高分子量多聚磷酸銨。9. 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1-8之一所述的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，其特征是：所述助膨 脹劑為熔點(diǎn)和分解溫度大于200°C的四氮唑類(lèi)物質(zhì)； 優(yōu)選地，所述助膨脹劑為5-苯基四氮唑、5-氨基四氮唑、1-氯-5-苯基四氮唑或 1-溴-5-苯基四氮唑類(lèi)中的任一種或至少兩種的混合物。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料，屬于建筑涂料技術(shù)領(lǐng)域。所述膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火粉末涂料是由環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、改性可膨脹石墨、晶須、固化劑、催化劑、成碳劑、發(fā)泡劑、膨脹助劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、增韌劑、流平劑、脫氣劑和流動(dòng)劑為原料按粉末涂料常規(guī)生產(chǎn)方法制成。具有涂層超薄、阻火隔熱性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C09C3/10, C09D7/12, C09D167/00, C09D5/18, C09C1/46, C09D5/03, C09D163/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105086764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510564014
【發(fā)明人】徐德生
【申請(qǐng)人】無(wú)錫市嘉邦電力管道廠
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日