一种钢结构用防火涂料及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种钢结构用防火涂料及其制备方法。
背景技术
目前，由于结构钢具有强度高、韧性好、制作方便、施工速度快、建筑周期短等一系列优点，所以在现代建筑业中得到越来越广泛的应用。但其耐火性能一直是人们关心的焦点，由于其耐火性能差，传统的做法是在其上面涂覆防火涂料，这种方法不仅简单方便，而且经济适用。为了提高防火性能只能增加涂料的涂层厚度，来增加膨胀系数，增强防火、防腐效果以及降低成本。国内市场上的涂料普遍存在着理化性能不稳定或只能防火不能同时防腐防锈；国际市场上涂料虽同时具有防火、防腐防锈性能，但价格高的惊人，不适合我国市场发展需要。另外，现有的防火涂料均采用添加型阻燃体系，成膜物质不具有阻燃效果，而添加型阻燃体系由于相对分子质量小，形成涂层后易发生溶出、渗出和挥发等现象，从而降低了防火涂料的防火功效。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种成膜好、粘度性强，防火、防腐蚀性能优异的钢结构用防火涂料。
本发明解决的另一技术问题是提供一种制备钢结构用防火涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种钢结构用防火涂料，由以下重量配比的原料组成：
丙烯酸改性树脂15-25份 氨基改性树脂4-9份 环氧树脂7-15份
二甲苯2-5份 钛白粉2-6份 三聚氰氨3-7份
氯化石蜡2-6份 季戊四醇2-8份 聚磷酸胺10-25份
磷酸锌2-4份 三氧化二锑1-5份 氧化锌2-4份
氢氧化钠2-4份 助剂3-8份。
本发明的最佳重量配比是：
丙烯酸改性树脂20份 氨基改性树脂6.5份 环氧树脂11份
二甲苯3.5份 钛白粉4份 三聚氰氨5份
氯化石蜡4份 季戊四醇5份 聚磷酸胺17份
磷酸锌3份 三氧化二锑3份 氧化锌3份
氢氧化钠3份 助剂5份。
所述的助剂由下述重量配比的原料组成：
分散剂1-2份 流平剂0.5-1份 消泡剂1-1.5份
增塑剂1-2.5份。
制备上述涂料的方法是：
1)先将丙烯酸改性树脂和氨基改性树脂、环氧树脂以上述配方量投入分散机内，然后加入二甲苯搅拌均匀，并使树脂充分溶解；
2)按配方次序依次加入配方中的各种原料，每加入一种原料都将其搅拌使之充分润湿和均匀分散；
3)待最后一种原料加完后，再分散搅拌30分钟，然后将分散均匀的混合物料流入球磨机内；
4)物料在球磨机内研磨6小时；
5)过滤出料。
丙烯酸改性树脂和氨基改性树脂、环氧树脂具有成膜好、粘度性强的作用，通过将他们混合，以二甲苯作为溶剂，使配出的涂料涂层炭化膨胀很高，且炭化层强度也很高；
钛白粉具有补强、防老化、填充作用；
三聚氰胺作为发泡剂，遇热时能分解释放出不燃性气体，这些不燃性气体使涂层膨胀，在涂层内形成海绵状多孔泡沫结构；
氯化石蜡具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂；
季戊四醇作为成炭剂，可以单独或在脱水成炭催化剂作用下加热成炭，是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫炭化层地物质基础，对泡沫炭化层起到骨架的作用；
聚磷酸胺作为脱水成炭催化剂，主要功能是促进和改变涂层的热分解进程，隔离受保护的基材和火源，减少热分解产生的可燃性物质，同时释放水蒸气，阻止放热量大的碳氧化反应的发生；
磷酸锌具有良好的防腐作用；
三氧化二锑在高温下能和含氯树脂反应能生成氯化锑，能阻止火苗的蔓延而达到防火的作用。常和氧化锌，氢氧化钠等作为溴系阻燃剂的协效剂在塑胶防火体系中应用。
氧化锌促使涂料粘度略为提高并减少了沉淀，除了具有着色力和遮盖力外，又是涂料中的防腐剂和发光剂；
氢氧化钠作为溴系阻燃剂的协效剂在防火体系中应用。
采用了上述技术方案后，本发明取得的有益效果是：将丙烯酸改性树脂和氨基改性树脂、环氧树脂混合后具有成膜好、抗冲击能力强、粘度性强的作用，而且产品耐火性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾性等物理性能优良，可广泛用于钢结构等大规模工业化生产。
【具体实施方式】
实施例一：
一种钢结构用防火涂料，其特征在于：由以下重量配比的原料组成：
丙烯酸改性树脂15份 氨基改性树脂4份 环氧树脂7份
二甲苯2份 钛白粉2份 三聚氰氨3份
氯化石蜡2份 季戊四醇2份 聚磷酸胺10份
磷酸锌2份 三氧化二锑1份 氧化锌2份
氢氧化钠2份 分散剂1份 流平剂0.5份
消泡剂1份 增塑剂1份。
上述的分散剂选用高分子分散剂或聚羧酸酯分散剂或者两者的混合物；所述的流平剂采用氟碳改性聚丙烯酸酯流平剂；所述的消泡剂采用非硅类消泡剂。
制备方法如下：
1)先将上述重量配比的丙烯酸改性树脂和氨基改性树脂、环氧树脂以上述配方量投入分散机内，然后加入二甲苯搅拌均匀，并使树脂充分溶解；
2)按配方次序依次加入配方中的各种原料，每加入一种原料都将其搅拌使之充分润湿和均匀分散；
3)待最后一种原料加完后，再分散搅拌30分钟，然后将分散均匀的混合物料流入球磨机内；
4)物料在球磨机内研磨6小时；
5)过滤出料。
实施例二：
其方法和步骤与实施例一基本相同，不同之处在于：
丙烯酸改性树脂20份 氨基改性树脂6.5份 环氧树脂11份
二甲苯3.5份 钛白粉4份 三聚氰氨5份
氯化石蜡4份 季戊四醇5份 聚磷酸胺17份
磷酸锌3份 三氧化二锑3份 氧化锌3份
氢氧化钠3份 分散剂1.5份 流平剂0.75份
消泡剂1.25份 增塑剂1.5份。
实施例三：
其方法和步骤与实施例一基本相同，不同之处在于：
丙烯酸改性树脂25份 氨基改性树脂9份 环氧树脂15份
二甲苯5份 钛白粉6份 三聚氰氨7份
氯化石蜡6份 季戊四醇8份 聚磷酸胺25份
磷酸锌4份 三氧化二锑5份 氧化锌4份
氢氧化钠4份 分散剂2份 流平剂1份
消泡剂1.5份 增塑剂2.5份。