阅读说明：本技术 一种介孔材料复合钢结构防火涂料及其制备方法 (Mesoporous material composite steel structure fireproof coating and preparation method thereof ) 是由 栾玉成 秦军 周涛 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种介孔材料复合钢结构防火涂料及其制备方法,按照比例称取适量的水,边搅拌然后将粘结剂、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、氢氧化铝、红外遮光剂、介孔材料、增稠剂等材料依次加入,搅拌即可得到一种介孔材料复合钢结构防火涂料。本发明是首次将有序介孔材料应用于膨胀型钢结构防火涂料中,并采用了多种红外遮光剂,有效阻隔了火灾时的热量传递,进一步提高了防火涂料的耐火极限。(The invention relates to a mesoporous material composite steel structure fireproof coating and a preparation method thereof. The invention applies the ordered mesoporous material to the intumescent steel structure fireproof coating for the first time, and adopts a plurality of infrared opacifiers, thereby effectively blocking the heat transfer in fire and further improving the fire resistance limit of the fireproof coating.)

一种介孔材料复合钢结构防火涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于材料领域，特别是涉及一种介孔材料复合钢结构防火涂料及其制备方法。

背景技术

钢结构体系具有结构形式灵活、自重轻、强度高、安装容易、施工周期短、抗震性能好、易于维护、环境污染少等优点，被广泛应用于体育馆、展览馆、工业厂房等大型建筑，被誉为21世纪的“绿色建筑”。但其在防火方面存在致命缺陷，钢结构温度达到250℃时，力学性能便开始降低，当钢结构温度达到500℃时，力学性能基本散失一般，达到600℃时，钢构件的静态承载能力已经基本散失。而火灾温度往往20分钟内就能达到800℃以上。在这样的高温下，裸露的钢结构很快便会发生塑性变形，产生局部破坏，造成钢结构整体倒塌失效。

目前对于钢结构的防火措施主要采用在钢结构表面涂刷防火涂料来进行防护。钢结构防火涂料根据防火机理，可分为膨胀型和非膨胀型。非膨胀型防火涂料主要以无机材料为主，价格低廉，涂层较厚，防火时间长，但是这种涂料存在厚重、用量大，易脱落、施工工艺复杂的缺点；膨胀型防火涂料一般以聚合物粘结剂为基料，配以阻燃剂、添加剂等，涂层较薄，附着力和耐久性较好，受火时能膨胀发泡，以膨胀发泡所形成的耐火隔热层延缓钢结构的升温来保护钢构架。但是此类膨胀型防火涂料的耐火极限虽也能满足国标要求，但是远低于非膨胀型防火涂料，也存在一定的缺陷。

发明内容

针对目前防火涂料存在的问题，本发明开发一种介孔材料复合钢结构防火涂料，与传统膨胀型钢结构防火涂料相比，其他性能不变的前提下，进一步延长了防火极限。

一种介孔材料复合钢结构防火涂料，按照质量份数计，由下列组分组成：

粘结剂20～50份

聚磷酸铵10～30份

三聚氰胺5～20份

季戊四醇5～20份

氢氧化铝5～15份

红外遮光剂2～25份

介孔材料0.01～20份

增稠剂0.1～3份

水10～30份

其中，所述的粘结剂为苯丙乳液、环氧乳液、有机硅树脂乳液中的至少一种。

所述介孔材料是有序介孔材料粉料，为硅基的或者非硅基的有序介孔材料粉料。介孔材料堆积密度在100～300kg/m³，且所有粒子均经过表面处理。

所述的红外遮光剂为炭黑、TiO₂、锆英石、六钛酸钾晶须、SiC、Fe₃O₄、B₄C中的至少一种，且为粉末。

所述的增稠剂为纤维素醚。

一种介孔材料复合钢结构防火涂料的制备方法，按照比例称取适量的水，边搅拌然后将上述除水以外的材料依次加入，搅拌即可得到一种介孔材料复合钢结构防火涂料。

本发明是首次将有序介孔材料应用于膨胀型钢结构防火涂料中，并采用了多种红外遮光剂，有效阻隔了火灾时的热量传递，进一步提高了防火涂料的耐火极限。

具体实施方式

实施例1

一种介孔材料复合钢结构防火涂料，按照质量份数计，由下列组分组成：

苯丙乳液35份

聚磷酸铵20份

三聚氰胺10份

季戊四醇5份

氢氧化铝10份

TiO2 10份

介孔材料0.01份

纤维素醚0.1份

水10份

按照上述配方混合均匀，制备出防火涂料。

根据GB 14907-200《钢结构防火涂料》中超薄型钢结构防火涂料的测试方法，进行耐火极限的测试。极限耐火时间为90min。

实施例2

一种介孔材料复合钢结构防火涂料，按照质量份数计，由下列组分组成：

有机硅树脂乳液25份

聚磷酸铵20份

三聚氰胺10份

季戊四醇5份

氢氧化铝10份

六钛酸钾晶须10份

介孔材料10份

纤维素醚0.5份

水10份

按照上述配方混合均匀，制备出防火涂料。

根据GB 14907-200《钢结构防火涂料》中超薄型钢结构防火涂料的测试方法，进行耐火极限的测试。极限耐火时间为100min。

实施例3

一种介孔材料复合钢结构防火涂料，按照质量份数计，由下列组分组成：

环氧乳液50份

聚磷酸铵30份

三聚氰胺20份

季戊四醇20份

氢氧化铝15份

红外遮光剂25份

介孔材料20份

增稠剂3份

水30份

按照上述配方混合均匀，制备出防火涂料。

根据GB 14907-200《钢结构防火涂料》中超薄型钢结构防火涂料的测试方法，进行耐火极限的测试。极限耐火时间为110min。

实施例4

一种介孔材料复合钢结构防火涂料，按照质量份数计，由下列组分组成：

有机硅树脂乳液30份

聚磷酸铵15份

三聚氰胺15份

季戊四醇10份

氢氧化铝10份

SiC 10份

介孔材料0.01份

纤维素醚0.1份

水10份

按照上述配方混合均匀，制备出防火涂料。

根据GB 14907-200《钢结构防火涂料》中超薄型钢结构防火涂料的测试方法，进行耐火极限的测试。极限耐火时间为105min。

实施例5

一种介孔材料复合钢结构防火涂料，按照质量份数计，由下列组分组成：

有机硅树脂乳液35份

聚磷酸铵10份

三聚氰胺20份

季戊四醇18份

氢氧化铝12份

锆英石9份

介孔材料10份

纤维素醚0.5份

水10份

按照上述配方混合均匀，制备出防火涂料。

根据GB 14907-200《钢结构防火涂料》中超薄型钢结构防火涂料的测试方法，进行耐火极限的测试。极限耐火时间为95min。

本发明不限于上述实施例，凡依据本发明的技术实质对上述实施例作的任何简单、等同变化或修饰，均属于本发明技术范围内。