一種耐腐蝕水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]防火涂料是指涂裝在物體表面，可防止火災(zāi)發(fā)生，阻止火勢蔓延傳播或隔離火源，延長基材著火時(shí)間或增加絕熱性能以推遲結(jié)構(gòu)破壞時(shí)間的一類涂料，按用途和使用對象的不同可分為:飾面型防火涂料、電纜防火涂料、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、預(yù)應(yīng)力混凝土樓板防火涂料等。
[0003]中國防火涂料的發(fā)展，較國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家晚15?20年，雖然起步晚，但發(fā)展速度較快，尤其是鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，品種類型、技術(shù)性能、應(yīng)用效果和標(biāo)準(zhǔn)化程度都已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。近幾年，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅速發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的需求量成倍增長。
[0004]超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指涂層厚度不超過3mm的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，該防火涂料受火時(shí)膨脹發(fā)泡，形成致密的防火隔熱層，是近幾年發(fā)展起來的新品種，它可采用噴涂、刷涂或輥涂施工，一般使用在要求耐火極限2h以內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)上，與厚涂型和薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料相比，超薄型膨脹鋼結(jié)構(gòu)防火涂料黏度更細(xì)、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好，在滿足防火要求的同時(shí)又能滿足高裝飾性要求，特別是對裸露的鋼結(jié)構(gòu)，這類涂料是備受用戶青睞的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料采用的配方不是很合理，例如，采用的成膜物質(zhì)比較單一；采用的阻燃劑協(xié)同效果差等，得到的超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在使用的過程中，存在耐腐蝕性和阻燃性不好的缺陷，而使超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料失去防護(hù)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐腐蝕水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其防腐蝕性能優(yōu)異，耐候耐老化性好，與鋼材的附著力強(qiáng)，粘結(jié)性好，具有長效防火，長期耐候、耐老化、耐腐蝕的作用。
[0006]本發(fā)明提出的一種耐腐蝕水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，其原料按重量份包括以下組分:水性硅丙乳液25-35份、水性聚氨酯乳液2-7份、氯偏乳液3-10份、氯醚樹脂3_12份、水性環(huán)氧樹脂2-10份、三聚磷酸鋁1-10份、季戊四醇2-10份、三聚氰胺3-12份、硼酸鋅10-15份、三氧化二銻5-10份、氧化鋅3-8份、氫氧化鋁2-10份、磷酸鋅1_10份、磷氮阻燃劑2-12份、陶瓷空心微珠8-15份、高嶺土 3-10份、云母粉2_8份、鈦白粉3_15份、氯化橡膠1-5份、增稠劑1-3份、消泡劑0.5-2份、防霉劑1-3份、助溶劑2_10份、含環(huán)氧基聚硅氧烷1-3.5份、氟碳表面活性劑0.2-1份、去離子水15-25份。
[0007]優(yōu)選地，其原料中，水性硅丙乳液、水性聚氨酯乳液、氯偏乳液、氯醚樹脂、水性環(huán)氧樹脂的重量比為27-33:5-7:4-8:6_10:5_9。
[0008]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:水性硅丙乳液29-32份、水性聚氨酯乳液6.2-6.7份、氯偏乳液6-6.8份、氯醚樹脂7-7.6份、水性環(huán)氧樹脂7-7.4份、三聚磷酸鋁3-8份、季戊四醇8-10份、三聚氰胺7-9份、硼酸鋅12-13.5份、三氧化二銻8-8.6份、氧化鋅5-7份、氫氧化鋁7-7.8份、磷酸鋅4-8份、磷氮阻燃劑5_9份、陶瓷空心微珠10-13份、高嶺土 8-8.6份、云母粉5-7份、鈦白粉8-12份、氯化橡膠3-3.5份、增稠劑2.1-2.6份、消泡劑1.2-1.7份、防霉劑1.9-2.4份、助溶劑5-8份、含環(huán)氧基聚硅氧烷1.8-2.6份、氟碳表面活性劑0.5-0.9份、去離子水17-21份。
[0009]優(yōu)選地，其原料按重量份包括以下組分:水性硅丙乳液30份、水性聚氨酯乳液6.5份、氯偏乳液6.2份、氯醚樹脂7.3份、水性環(huán)氧樹脂7.2份、三聚磷酸鋁5.6份、季戊四醇
9.2份、三聚氰胺8.3份、硼酸鋅12.6份、三氧化二銻8.2份、氧化鋅5.8份、氫氧化鋁7.1份、磷酸鋅6.2份、磷氮阻燃劑7.4份、陶瓷空心微珠11.2份、高嶺土 8.2份、云母粉6.2份、鈦白粉10份、氯化橡膠3.3份、增稠劑2.5份、消泡劑1.5份、防霉劑2份、助溶劑6份、含環(huán)氧基聚硅氧烷2份、氟碳表面活性劑0.6份、去離子水20份。
[0010]優(yōu)選地，所述磷氮阻燃劑按照以下工藝進(jìn)行制備:將二甲苯、二羥甲基二羥基乙烯脲、二甲氨基吡啶和三乙胺混合均勻，在冰鹽浴和攪拌條件下，滴加氯代磷酸二苯酯的二甲苯溶液，滴加完畢后在10-20°c反應(yīng)3_6h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、減壓蒸餾、洗滌、干燥得到所述磷氮阻燃劑。
[0011]優(yōu)選地，所述磷氮阻燃劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將50-60份二甲苯、1.2-1.8份二羥甲基二羥基乙烯脲、0.01-0.05份二甲氨基吡啶和2-5份三乙胺混合均勻，在冰鹽浴和攪拌速度為200-400r/min的條件下，滴加30-45份氯代磷酸二苯酯的二甲苯溶液，其中，氯代磷酸二苯酯的二甲苯溶液中氯代磷酸二苯酯的質(zhì)量為11-20份，滴加完畢后在10-20°C反應(yīng)3-6h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、減壓蒸餾、洗滌、干燥得到所述磷氮阻燃劑。
[0012]優(yōu)選地，所述磷氮阻燃劑按照以下工藝進(jìn)行制備:按重量份將55份二甲苯、1.5份二羥甲基二羥基乙烯脲、0.04份二甲氨基吡啶和3.6份三乙胺混合均勻，在冰鹽浴和攪拌速度為300r/min的條件下，滴加40份氯代磷酸二苯酯的二甲苯溶液，其中，氯代磷酸二苯酯的二甲苯溶液中氯代磷酸二苯酯的質(zhì)量為13.5份，滴加完畢后在15°C反應(yīng)4.6h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、減壓蒸餾、洗滌、干燥得到所述磷氮阻燃劑；磷氮阻燃劑的制備過程中，以二羥甲基二羥基乙烯脲、氯代磷酸二苯酯為反應(yīng)物，以二甲苯為溶劑，以二甲氨基吡啶為催化劑，以三乙胺為礦化劑，使氯代磷酸二苯酯與二羥甲基二羥基乙烯脲的羥基進(jìn)行反應(yīng)，從而將二羥甲基二羥基乙烯脲、氯代磷酸二苯酯結(jié)合為一體，同時(shí)具有兩者的性質(zhì)，加入體系中與三聚磷酸鋁、季戊四醇、三聚氰胺、硼酸鋅、三氧化二銻、氧化鋅、氫氧化鋁、磷酸鋅、陶瓷空心微珠、高嶺土、云母粉、鈦白粉具有協(xié)同作用，極大的提高了涂膜的成炭量且形成的炭層穩(wěn)定性好，改善了涂料的阻燃性。
[0013]優(yōu)選地，滴加氯代磷酸二苯酯的二甲苯溶液的過程中，滴加時(shí)間為2-3.5h。
[0014]優(yōu)選地，所述助溶劑為丙二醇、乙二醇、乙二醇丁醚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、醇酯十二、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一種或者多種的混合物；選擇了丙二醇、乙二醇、乙二醇丁醚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、醇酯十二、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一種或者多種作為助溶劑，使其揮發(fā)速度適中，改善了各原料在水中的分散性，同時(shí)還對涂膜起到抗凍的作用。
[0015]優(yōu)選地，所述氟碳表面活性劑為3-三聚環(huán)氧六氟丙烷酰胺基丙基(2-亞硫酸)乙基二甲基銨、3-三聚環(huán)氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜堿中的一種或者兩種的混合物。
[0016]本發(fā)明所述耐腐蝕水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料可以按照常規(guī)的涂料制備工藝制備而成。
[0017]本發(fā)明中，以氯醚樹脂、水性聚氨酯乳液、氯偏乳液、水性環(huán)氧樹脂與水性硅丙乳液配合作為涂料的成膜物質(zhì)，賦予涂料優(yōu)異的粘結(jié)強(qiáng)度、阻燃性、耐水防潮性和耐候性，其中，硅丙乳液各方面的理化性能都能達(dá)到要求，但是其耐火時(shí)間短，且不能形成很好的炭化層，阻燃效果欠佳；氯偏乳液能形成很好的炭化層，且耐火時(shí)間長，能彌補(bǔ)水性硅丙乳液的缺陷，但是氯偏乳液與基材的粘接強(qiáng)度差，容易脫落，從而失去防火作用；水性環(huán)氧樹脂與含環(huán)氧基聚硅氧烷配合加入到涂料中，彌補(bǔ)了氯偏乳液的缺陷，同時(shí)改善了涂膜的耐腐蝕性；氯醚樹脂具有耐水、耐酸堿、耐水解、耐老化、耐氣候、耐腐蝕性的優(yōu)點(diǎn)，加入體系中，與水性環(huán)氧樹脂、氯化橡膠協(xié)同，進(jìn)一步改善了涂料的防腐蝕性能；水性聚氨酯乳液具有優(yōu)異的機(jī)械性能，加入體系中，改善了各成膜物質(zhì)的相容性，使各成膜物質(zhì)的性能協(xié)同，改善了涂料的粘結(jié)強(qiáng)度、阻燃性、耐水防潮性和耐候性；以三聚磷酸鋁、季戊四醇、三聚氰胺為阻燃發(fā)泡體系，以硼酸鋅、三氧化二銻、氧化鋅、氫氧化鋁、磷酸鋅、陶瓷空心微珠、高嶺土、云母粉、鈦白粉為無機(jī)阻燃體系，配合磷氮阻燃劑，在氟碳表面活性劑和含環(huán)氧基聚硅氧烷的作用下在體系中分散均勻，改善了涂料的耐火性、耐熱性、耐水性和耐候性，同