一種耐烴類厚涂型防火涂料的制作方法
【專利摘要】一種耐烴類厚涂型防火涂料，為了解決防火涂料不能很好地實(shí)現(xiàn)防火功能保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)及混凝土承重件的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為：水鎂石20～25份、煅燒高嶺土10～12份、鋁質(zhì)耐火水泥29～30份、硅酸鈉10～16份、聚合磷酸鋁1～3份、氧化鋅1～2份、膨潤土1～2份、聚合物粉末10～20份、活性粉料20～23份、復(fù)合纖維8～10份、三氧化二銻9～10份、氧化鋁10～15份、輕質(zhì)碳酸鈣12～15份、云母粉5～7份、膨脹蛭石15～20份、膨脹珍珠巖18～23份、空心漂珠10～12份。技術(shù)效果是能承受瞬間升溫至1100℃的持續(xù)高溫，具有黏結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度高、附著力強(qiáng)、耐水性好、耐溶劑侵蝕性好、抗冷熱循環(huán)、導(dǎo)熱系數(shù)低、防火防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，能很好地實(shí)現(xiàn)防火功能達(dá)到保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)及混凝土承重件的目的。
【專利說明】一種耐烴類厚涂型防火涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑用材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種防火涂料，特別是一種耐烴類厚涂型防火涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代化高層及大型建筑物的框架大多數(shù)采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)，作為承重件雖然強(qiáng)度高、負(fù)荷能力大，但是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)的自身溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各自臨界溫度時(shí)，承重件會(huì)很快失去承載力，從而引起建筑物垮塌。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)于火災(zāi)的防護(hù)采用普通鋼結(jié)構(gòu)防火涂料或混凝土防火涂料防護(hù)，不能承受有烴類物質(zhì)存在及儲(chǔ)存的建筑物因烴類物質(zhì)瞬間產(chǎn)生的高溫和突發(fā)爆炸型火災(zāi)，從而不能夠很好地保護(hù)建筑承重件。厚涂型防火涂料一般是非膨脹型涂料，單純由無機(jī)黏結(jié)劑構(gòu)成的厚涂型防火涂料，存在著黏結(jié)強(qiáng)度較低(一般僅為0.1MPa)、耐水性較差、涂層硬而脆、易產(chǎn)生裂紋等缺陷，不能很好地實(shí)現(xiàn)防火功能保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)及混凝土承重件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決防火涂料不能很好地實(shí)現(xiàn)防火功能保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)及混凝土承重件的技術(shù)問題，為了解決這個(gè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種耐烴類厚涂型防火涂料，能承受瞬間升溫至1100°c的持續(xù)高溫，在受火過程中能在較寬的溫度下燒結(jié)形成陶瓷面(體)，涂層與被保護(hù)基體可牢固結(jié)合，具有較高的穩(wěn)定性，不易爆裂脫落，具有黏結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度高、附著力強(qiáng)、耐水性好、耐溶劑侵蝕性好、抗冷熱循環(huán)、導(dǎo)熱系數(shù)低、防火防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，能很好地實(shí)現(xiàn)防火功能從而達(dá)到保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)及混凝土承重件的目的。可廣泛適用于(超)高層建筑、石油化工、冶金、電力、交通運(yùn)輸、庫房等各類建筑物中的室內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)，也適用于防火要求較高的熱工環(huán)境，如鍋爐、蒸汽管道等。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的所采用的具體技術(shù)方案是:一種耐烴類厚涂型防火涂料，關(guān)鍵是:上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石20-25份、煅燒高嶺土10-12份、鋁質(zhì)耐火水泥29-30份、硅酸鈉10-16份、聚合磷酸鋁I-3份、氧化鋅I-2份、膨潤土 I-2份、聚合物粉末10-20份、活性粉料20-23份、復(fù)合纖維8-10份、三氧化二銻9-10份、氧化鋁10-15份、輕質(zhì)碳酸鈣12-15份、云母粉5-7份、膨脹蛭石15-20份、膨脹珍珠巖18-23份、空心漂珠10-12份。
[0005]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石20份、煅燒高嶺土 10份、鋁質(zhì)耐火水泥29份、硅酸鈉10份、聚合磷酸鋁I份、氧化鋅I份、膨潤土 I份、聚合物粉末10份、活性粉料20份、復(fù)合纖維8份、三氧化二銻9份、氧化鋁10份、輕質(zhì)碳酸鈣12份、云母粉5份、膨脹蛭石15份、膨脹珍珠巖18份、空心漂珠10份。
[0006]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石25份、煅燒高嶺土 12份、鋁質(zhì)耐火水泥30份、硅酸鈉16份、聚合磷酸鋁3份、氧化鋅2份、膨潤土 2份、聚合物粉末20份、活性粉料23份、復(fù)合纖維10份、三氧化二銻10份、氧化鋁15份、輕質(zhì)碳酸鈣15份、云母粉7份、膨脹蛭石20份、膨脹珍珠巖23份、空心漂珠12份。
[0007]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石23份、煅燒高嶺土 11份、鋁質(zhì)耐火水泥29.5份、硅酸鈉13份、聚合磷酸鋁2份、氧化鋅1.5份、膨潤土 1.5份、聚合物粉末15份、活性粉料22份、復(fù)合纖維9份、三氧化二銻9.5份、氧化鋁13份、輕質(zhì)碳酸鈣14份、云母粉6份、膨脹蛭石18份、膨脹珍珠巖21份、空心漂珠11份。
[0008]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石21份、煅燒高嶺土 10.5份、鋁質(zhì)耐火水泥29.3份、硅酸鈉12份、聚合磷酸鋁1.5份、氧化鋅1.3份、膨潤土 1.2份、聚合物粉末13份、活性粉料21份、復(fù)合纖維8.5份、三氧化二銻9.2份、氧化鋁11份、輕質(zhì)碳酸鈣13份、云母粉5.5份、膨脹蛭石16.5份、膨脹珍珠巖19份、空心漂珠10.5份。
[0009]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石24份、煅燒高嶺土 11.5份、鋁質(zhì)耐火水泥29.8份、硅酸鈉15份、聚合磷酸鋁2.5份、氧化鋅1.8份、膨潤土 1.7份、聚合物粉末17份、活性粉料22.6份、復(fù)合纖維9.5份、三氧化二銻9.8份、氧化鋁14份、輕質(zhì)碳酸鈣14.6份、云母粉6.6份、膨脹蛭石19份、膨脹珍珠巖22份、空心漂珠11.6份。
[0010]上述的聚合物包括聚丙烯酸酯、苯丙、聚醋酸乙烯酯和氯乙烯乙烯內(nèi)烯酸酯共聚物中的至少一種。
[0011]上述活性粉料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:氧化鈦2-2.4份、玻璃粉3-
3.3份、氧化鈣I-1.3份、硅酸鈉I-1.2份、氧化鋁4-4.3份、氧化鋅2-2.3份、焦磷酸鈉I-1.2份、碳酸鈉I-1.3份、硅灰石粉I-1.4份、鈦酸鋇陶瓷粉料4-4.3份。
[0012]上述活性粉料的粒徑不大于I μ m。
[0013]上述的復(fù)合纖維中各原料的重量組成為:木質(zhì)纖維0.3-0.5份、聚丙烯纖維1.8-2.3份、玻璃纖維1.5-1.8 份、碳纖維1.4-1.8份、娃酸招纖維3-3.6份。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:能承受瞬間升溫至1100°C的持續(xù)高溫，具有較高的穩(wěn)定性，不易爆裂脫落，具有黏結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度高、附著力強(qiáng)、耐水性好、耐溶劑侵蝕性好、抗冷熱循環(huán)、導(dǎo)熱系數(shù)低、防火防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)。
[0015]用可再分散乳膠粉對(duì)無機(jī)黏結(jié)劑進(jìn)行改性，形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合黏結(jié)劑體系，這樣制備成的厚涂型防火涂料，可顯著提高其黏結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、防水抗?jié)B性能、柔韌抗裂性、耐冷熱循環(huán)性、耐火極限值等。
[0016]選用鋁質(zhì)耐火水泥替代常規(guī)水泥，可在一定程度上增加涂層的孔隙率，提高熱阻，增強(qiáng)防火性能。
[0017]空心漂珠、水鎂石纖維、膨脹蛭石等都能耐800-1000°C的高溫，是優(yōu)良的防火阻燃材料。其中，空心漂珠具有微小、空心、耐高溫和電絕緣性能優(yōu)良等特性，是一種新型、多功能的無機(jī)材料；膨脹蛭石，是一種復(fù)雜的鐵、鎂硅酸鹽層狀碎片，其中充滿著無數(shù)細(xì)小的孔隙，干密度為80-120kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.047-0.07ff/(m.Κ)，是一種優(yōu)良的絕熱材料；水鎂石纖維是一種含水硅酸鎂纖維，纖維長(zhǎng)度為5-12_，中空管束狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.145W/(m.K)具有抗拉強(qiáng)度高(892-1283MPa)、易水解分散、抗裂性好、阻燃消煙性優(yōu)良等特點(diǎn)。
[0018]防火涂料中添加適量的無機(jī)膨脹材料-可膨脹石墨和重鉻酸銨。可膨脹石墨具有潤滑性、導(dǎo)電性、柔韌性、化學(xué)穩(wěn)定性等特性，當(dāng)其受到200°C以上高溫時(shí)，吸留在層間點(diǎn)陣中的化合物吸收大量熱量而急劇分解、氣化、膨脹，最終沿層間膨脹150-200倍，形成納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)，成為大量“蠕蟲”狀碳化體微粒，填充于涂層中的空隙之間；重鉻酸銨在高溫下分解成三氧化二鉻，體積膨脹數(shù)10倍，膨松的三氧化二鉻具有高熔點(diǎn)(1300°C )、高耐火性能，這種無機(jī)膨脹材料，不但可提高防火涂層的熱阻，增大防火極限值，而且在高溫下可吸收大量的熱量、釋放出水，可有效地降低火災(zāi)中防火涂層的溫度，延緩熱量向內(nèi)部傳遞，同時(shí)還有抑煙消煙作用。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種耐烴類厚涂型防火涂料，關(guān)鍵是:上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石20-25份、煅燒高嶺土 10-12份、鋁質(zhì)耐火水泥29-30份、硅酸鈉10-16份、聚合磷酸鋁I-3份、氧化鋅I-2份、膨潤土 I-2份、聚合物粉末10-20份、活性粉料20-23份、復(fù)合纖維8-10份、三氧化二銻9-10份、氧化鋁10-15份、輕質(zhì)碳酸鈣12-15份、云母粉5-7份、膨脹蛭石15-20份、膨脹珍珠巖18-23份、空心漂珠10-12份。
[0020]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石20份、煅燒高嶺土 10份、鋁質(zhì)耐火水泥29份、硅酸鈉10份、聚合磷酸鋁I份、氧化鋅I份、膨潤土 I份、聚合物粉末10份、活性粉料20份、復(fù)合纖維8份、三氧化二銻9份、氧化鋁10份、輕質(zhì)碳酸鈣12份、云母粉5份、膨脹蛭石15份、膨脹珍珠巖18份、空心漂珠10份。
[0021]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石25份、煅燒高嶺土 12份、鋁質(zhì)耐火水泥30份、硅酸鈉16份、聚合磷酸鋁3份、氧化鋅2份、膨潤土 2份、聚合物粉末20份、活性粉料23份、復(fù)合纖維10份、三氧化二銻10份、氧化鋁15份、輕質(zhì)碳酸鈣15份、云母粉7份、膨脹蛭石20份、膨脹珍珠巖23份、空心漂珠12份。
[0022]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石23份、煅燒高嶺土 11份、鋁質(zhì)耐火水泥29.5份、硅酸鈉13份、聚合磷酸鋁2份、氧化鋅1.5份、膨潤土 1.5份、聚合物粉末15份、活性粉料22份、復(fù)合纖維9份、三氧化二銻9.5份、氧化鋁13份、輕質(zhì)碳酸鈣14份、云母粉6份、膨脹蛭石 18份、膨脹珍珠巖21份、空心漂珠11份。
[0023]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石21份、煅燒高嶺土 10.5份、鋁質(zhì)耐火水泥29.3份、硅酸鈉12份、聚合磷酸鋁1.5份、氧化鋅1.3份、膨潤土 1.2份、聚合物粉末13份、活性粉料21份、復(fù)合纖維8.5份、三氧化二銻9.2份、氧化鋁11份、輕質(zhì)碳酸鈣13份、云母粉5.5份、膨脹蛭石16.5份、膨脹珍珠巖19份、空心漂珠10.5份。
[0024]上述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石24份、煅燒高嶺土 11.5份、鋁質(zhì)耐火水泥29.8份、硅酸鈉15份、聚合磷酸鋁2.5份、氧化鋅1.8份、膨潤土 1.7份、聚合物粉末17份、活性粉料22.6份、復(fù)合纖維9.5份、三氧化二銻9.8份、氧化鋁14份、輕質(zhì)碳酸鈣14.6份、云母粉6.6份、膨脹蛭石19份、膨脹珍珠巖22份、空心漂珠11.6份。
[0025]上述的聚合物包括聚丙烯酸酯、苯丙、聚醋酸乙烯酯和氯乙烯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一種。
[0026]上述活性粉料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:氧化鈦2-2.4份、玻璃粉3-
3.3份、氧化鈣I-1.3份、硅酸鈉I-1.2份、氧化鋁4-4.3份、氧化鋅2-2.3份、焦磷酸鈉I-1.2份、碳酸鈉I-1.3份、硅灰石粉I-1.4份、鈦酸鋇陶瓷粉料4-4.3份。
[0027]上述活性粉料的粒徑不大于I μ m。
[0028]上述的復(fù)合纖維中各原料的重量組成為:木質(zhì)纖維0.3-0.5份、聚丙烯纖維1.8-2.3份、玻璃纖維1.5-1.8份、碳纖維1.4-1.8份、娃酸招纖維3-3.6份。
[0029]本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí):首先將防火涂料的各原材料按重量份數(shù)比例備好，其中，水鎂石20份、煅燒高嶺土 10份、鋁質(zhì)耐火水泥29份、硅酸鈉10份、聚合磷酸鋁I份、氧化鋅I份、膨潤土 I份、聚丙烯酸酯10份、活性粉料20份、復(fù)合纖維8份、三氧化二銻9份、氧化鋁10份、輕質(zhì)碳酸鈣12份、云母粉5份、膨脹蛭石15份、膨脹珍珠巖18份、空心漂珠10份。然后將復(fù)合纖維按照長(zhǎng)度要求剪斷、分散、干燥，其中，木質(zhì)纖維0.3份長(zhǎng)度為1mm、聚丙烯纖維1.8份長(zhǎng)度為18mm、玻璃纖維1.5份長(zhǎng)度為23mm、碳纖維1.4份長(zhǎng)度為10mm、硅酸鋁纖維3份長(zhǎng)度為30mm。然后將活性粉料分別粉碎球磨、分級(jí)、干燥，使粒徑< I μ m。然后將備好的活性粉料改性，所說的改性為表面改性或機(jī)械化學(xué)加工改性。最后將改性后的活性粉料、復(fù)合纖維及其它備好的各原材料經(jīng)高速攪拌混合均勻，包裝入庫。
[0030]本發(fā)明按照GB14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》進(jìn)行檢驗(yàn)，得出的耐烴類厚涂型防火涂料的性能指標(biāo)見下表:
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石20-25份、煅燒高嶺土 10-12份、鋁質(zhì)耐火水泥29-30份、硅酸鈉10-16份、聚合磷酸鋁I-3份、氧化鋅I-2份、膨潤土 I-2份、聚合物粉末10-20份、活性粉料20-23份、復(fù)合纖維8-10份、三氧化二銻9-10份、氧化鋁10-15份、輕質(zhì)碳酸鈣12-15份、云母粉5-7份、膨脹蛭石15-20份、膨脹珍珠巖18-23份、空心漂珠10-12份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石20份、煅燒高嶺土 10份、鋁質(zhì)耐火水泥29份、硅酸鈉10份、聚合磷酸鋁I份、氧化鋅I份、膨潤土 I份、聚合物粉末10份、活性粉料20份、復(fù)合纖維8份、三氧化二銻9份、氧化鋁10份、輕質(zhì)碳酸鈣12份、云母粉5份、膨脹蛭石15份、膨脹珍珠巖18份、空心漂珠10份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石25份、煅燒高嶺土 12份、鋁質(zhì)耐火水泥30份、硅酸鈉16份、聚合磷酸鋁3份、氧化鋅2份、膨潤土 2份、聚合物粉末20份、活性粉料23份、復(fù)合纖維10份、三氧化二銻10份、氧化鋁15份、輕質(zhì)碳酸鈣15份、云母粉7份、膨脹蛭石20份、膨脹珍珠巖23份、空心漂珠12份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石23份、煅燒高嶺土 11份、鋁質(zhì)耐火水泥29.5份、硅酸鈉13份、聚合磷酸鋁2份、氧化鋅1.5份、膨潤土 1.5份、聚合物粉末15份、活性粉料22份、復(fù)合纖維9份、三氧化二銻9.5份、氧化鋁13份、輕質(zhì)碳酸鈣14份、云母粉6份、膨脹蛭石18份、膨脹珍珠巖21份、空心漂珠11份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石21份、煅燒高嶺土 10.5份、鋁質(zhì)耐火水泥29.3份、硅酸鈉12份、聚合磷酸鋁 1.5份、氧化鋅1.3份、膨潤土 1.2份、聚合物粉末13份、活性粉料21份、復(fù)合纖維8.5份、三氧化二銻9.2份、氧化鋁11份、輕質(zhì)碳酸鈣13份、云母粉5.5份、膨脹蛭石16.5份、膨脹珍珠巖19份、空心漂珠10.5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述防火涂料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:水鎂石24份、煅燒高嶺土 11.5份、鋁質(zhì)耐火水泥29.8份、硅酸鈉15份、聚合磷酸鋁2.5份、氧化鋅1.8份、膨潤土 1.7份、聚合物粉末17份、活性粉料22.6份、復(fù)合纖維9.5份、三氧化二銻9.8份、氧化鋁14份、輕質(zhì)碳酸鈣14.6份、云母粉6.6份、膨脹蛭石19份、膨脹珍珠巖22份、空心漂珠11.6份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述的聚合物包括聚丙烯酸酯、苯丙、聚醋酸乙烯酯和氯乙烯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述活性粉料各原材料按重量份數(shù)比例組成為:氧化鈦2-2.4份、玻璃粉3-3.3份、氧化鈣I-1.3份、硅酸鈉I-1.2份、氧化鋁4-4.3份、氧化鋅2-2.3份、焦磷酸鈉I-1.2份、碳酸鈉I-1.3份、硅灰石粉I-1.4份、鈦酸鋇陶瓷粉料4-4.3份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述活性粉料的粒徑不大于I μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐烴類厚涂型防火涂料，其特征在于:所述的復(fù)合纖維中各原料的重量組成為:木質(zhì)纖維0.3-0.5份、聚丙烯纖維1.8-2.3份、玻璃纖維1.5-.1.8份、碳纖維1.4-1. 8份、娃酸招纖維3-3.6份。
【文檔編號(hào)】C04B28/26GK103449792SQ201310016052
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月17日
【發(fā)明者】王海輝 申請(qǐng)人:王海輝