用于钢结构的防火阻燃涂料的制作方法及注意事项

　　本发明涉及一种用于钢结构的防火阻燃涂料，属于防火涂料技术领域。

　　背景技术：

　　防火涂料就是通过将涂料刷在那些易燃材料的表面，能提高材料的耐火能力，减缓火焰蔓延传播速度，或在一定时间内能阻止燃烧，这一类涂料称为防火涂料，或叫做阻燃涂料。钢结构防火涂料的基本组成是：胶结料（硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等）、骨料（膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等）、化学助剂（改性剂、硬化剂、防水剂等）、水。钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂，常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子，空气中的酸性气体和co2等将与其发生化学反应。如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差，并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。

　　技术实现要素：

　　本发明要解决的技术问题，在于提供一种用于钢结构的防火阻燃涂料，该防火阻燃涂料采用硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成胶结料，能有效解决涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。

　　本发明通过下述方案实现：一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其包括以下成分：胶结料、骨料、化学助剂、纳米钛合金和去离子水。

　　所述胶结料由硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成，所述硅酸盐水泥的质量百分含量为20-24，所述改性碱金属硅酸盐的质量百分含量为10-12。

　　所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维组成，所述膨胀蛭石的质量百分含量为25-30，所述膨胀珍珠岩的质量百分含量为10-14，所述硅酸铝纤维的质量百分含量为6-10。

　　所述化学助剂由消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂组成，所述消泡剂的质量百分含量为0.2-1，所述改性剂的质量百分含量为0.5-2，所述硬化剂的质量百分含量为0.2-1，所述疏水助剂的质量百分含量为0.1-1。

　　所述纳米钛合金的质量百分含量为2-3。

　　所述去离子水质量百分含量为2-26。

　　一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其按照以下步骤进行：

　　步骤一、对碱金属硅酸盐进行改性得到改性碱金属硅酸盐；

　　步骤二、将蛭石和珍珠岩分别进行膨胀化；

　　步骤三、将步骤一得到的改性碱金属硅酸盐、步骤二得到的膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥、硅酸铝纤维、消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂、纳米钛合金和去离子水加入到反应釜中，搅拌45分钟，搅拌温度35-45°，辅以超音分散，使得物料均匀混合。

　　所述步骤一中改性碱金属硅酸盐制备方法如下：先将碱金属硅酸盐研磨，然后将粉末状的碱金属硅酸盐与高强聚氨酯混合，形成改性碱金属硅酸盐。

　　所述步骤二中的蛭石经过晾干、破碎、筛选，在850-1000的温度下煅烧，颗粒膨胀20倍以上，形成膨胀蛭石。

　　所述步骤二中的珍珠岩经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧，膨胀至20倍，形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩。

　　本发明的有益效果为：

　　1、本发明一种用于钢结构的防火阻燃涂料对碱金属硅酸盐进行改性得到改性碱金属硅酸盐，再将改性碱金属硅酸盐与硅酸盐水泥混合组成胶结料，能有效解决涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象；

　　2、本发明一种用于钢结构的防火阻燃涂料采用膨胀蛭石和膨胀珍珠岩这类轻质隔热骨料，能降低涂料密度，进而达到减少钢结构自重的目的。

　　具体实施方式

　　下面对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。

　　为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

　　实施例1：一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其包括以下成分：胶结料、骨料、化学助剂、纳米钛合金和去离子水，胶结料由硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成，其中硅酸盐水泥的质量百分含量为20，改性碱金属硅酸盐的质量百分含量为10，骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维组成，其中膨胀蛭石的质量百分含量为25，膨胀珍珠岩的质量百分含量为10，硅酸铝纤维的质量百分含量为6，化学助剂由消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂组成，其中消泡剂的质量百分含量为0.2，改性剂的质量百分含量为0.5，硬化剂的质量百分含量为0.2，疏水助剂的质量百分含量为0.1，纳米钛合金的质量百分含量为2，去离子水质量百分含量为26。

　　一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其按照以下步骤进行：

　　步骤一、将碱金属硅酸盐研磨，然后将粉末状的碱金属硅酸盐与高强聚氨酯混合，形成改性碱金属硅酸盐；

　　步骤二、将蛭石和珍珠岩分别进行膨胀化，蛭石经过晾干、破碎、筛选，在850-1000的温度下煅烧，颗粒膨胀20倍以上，形成膨胀蛭石；珍珠岩经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧，膨胀至20倍，形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩；

　　步骤三、将步骤一得到的改性碱金属硅酸盐、步骤二得到的膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥、硅酸铝纤维、消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂、纳米钛合金和去离子水加入到反应釜中，搅拌45分钟，搅拌温度35°，辅以超音分散，使得物料均匀混合。

　　实施例2：一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其包括以下成分：胶结料、骨料、化学助剂、纳米钛合金和去离子水，胶结料由硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成，其中硅酸盐水泥的质量百分含量为24，改性碱金属硅酸盐的质量百分含量为12，骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维组成，其中膨胀蛭石的质量百分含量为30，膨胀珍珠岩的质量百分含量为14，硅酸铝纤维的质量百分含量为10，化学助剂由消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂组成，其中消泡剂的质量百分含量为1，改性剂的质量百分含量为2，硬化剂的质量百分含量为1，疏水助剂的质量百分含量为1，纳米钛合金的质量百分含量为3，去离子水质量百分含量为2。

　　一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其按照以下步骤进行：

　　步骤一、将碱金属硅酸盐研磨，然后将粉末状的碱金属硅酸盐与高强聚氨酯混合，形成改性碱金属硅酸盐；

　　步骤二、将蛭石和珍珠岩分别进行膨胀化，蛭石经过晾干、破碎、筛选，在850-1000的温度下煅烧，颗粒膨胀20倍以上，形成膨胀蛭石；珍珠岩经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧，膨胀至20倍，形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩；

　　步骤三、将步骤一得到的改性碱金属硅酸盐、步骤二得到的膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥、硅酸铝纤维、消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂、纳米钛合金和去离子水加入到反应釜中，搅拌45分钟，搅拌温度40°，辅以超音分散，使得物料均匀混合。

　　实施例3：一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其包括以下成分：胶结料、骨料、化学助剂、纳米钛合金和去离子水，胶结料由硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成，其中硅酸盐水泥的质量百分含量为22，改性碱金属硅酸盐的质量百分含量为11，骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维组成，其中膨胀蛭石的质量百分含量为28，膨胀珍珠岩的质量百分含量为12，硅酸铝纤维的质量百分含量为8，化学助剂由消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂组成，其中消泡剂的质量百分含量为0.5，改性剂的质量百分含量为1，硬化剂的质量百分含量为0.4，疏水助剂的质量百分含量为0.6，纳米钛合金的质量百分含量为2.5，去离子水质量百分含量为14。

　　一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其按照以下步骤进行：

　　步骤一、将碱金属硅酸盐研磨，然后将粉末状的碱金属硅酸盐与高强聚氨酯混合，形成改性碱金属硅酸盐；

　　步骤二、将蛭石和珍珠岩分别进行膨胀化，蛭石经过晾干、破碎、筛选，在850-1000的温度下煅烧，颗粒膨胀20倍以上，形成膨胀蛭石；珍珠岩经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧，膨胀至20倍，形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩；

　　步骤三、将步骤一得到的改性碱金属硅酸盐、步骤二得到的膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥、硅酸铝纤维、消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂、纳米钛合金和去离子水加入到反应釜中，搅拌45分钟，搅拌温度45°，辅以超音分散，使得物料均匀混合。

　　尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

　　技术特征：

　　1.一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其特征在于：其包括以下成分：胶结料、骨料、化学助剂、纳米钛合金和去离子水。

　　2.根据权利要求1所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其特征在于：所述胶结料由硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成，所述硅酸盐水泥的质量百分含量为20-24，所述改性碱金属硅酸盐的质量百分含量为10-12。

　　3.根据权利要求1所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其特征在于：所述骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维组成，所述膨胀蛭石的质量百分含量为25-30，所述膨胀珍珠岩的质量百分含量为10-14，所述硅酸铝纤维的质量百分含量为6-10。

　　4.根据权利要求1所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其特征在于：所述化学助剂由消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂组成，所述消泡剂的质量百分含量为0.2-1，所述改性剂的质量百分含量为0.5-2，所述硬化剂的质量百分含量为0.2-1，所述疏水助剂的质量百分含量为0.1-1。

　　5.根据权利要求1所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其特征在于：所述纳米钛合金的质量百分含量为2-3。

　　6.根据权利要求1所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其特征在于：所述去离子水质量百分含量为2-26。

　　7.一种基于权利要求1-6任一项的用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其特征在于：其按照以下步骤进行：

　　步骤一、对碱金属硅酸盐进行改性得到改性碱金属硅酸盐；

　　步骤二、将蛭石和珍珠岩分别进行膨胀化；

　　步骤三、将步骤一得到的改性碱金属硅酸盐、步骤二得到的膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥、硅酸铝纤维、消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂、纳米钛合金和去离子水加入到反应釜中，搅拌45分钟，搅拌温度35-45°，辅以超音分散，使得物料均匀混合。

　　8.根据权利要求7所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中改性碱金属硅酸盐制备方法如下：先将碱金属硅酸盐研磨，然后将粉末状的碱金属硅酸盐与高强聚氨酯混合，形成改性碱金属硅酸盐。

　　9.根据权利要求7所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的蛭石经过晾干、破碎、筛选，在850-1000的温度下煅烧，颗粒膨胀20倍以上，形成膨胀蛭石。

　　10.根据权利要求7所述的一种用于钢结构的防火阻燃涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的珍珠岩经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧，膨胀至20倍，形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩。

　　技术总结

　　本发明公开了一种用于钢结构的防火阻燃涂料，其包括以下成分：胶结料、骨料、化学助剂、纳米钛合金和去离子水，胶结料由硅酸盐水泥和改性碱金属硅酸盐组成，骨料由膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维组成，化学助剂由消泡剂、改性剂、硬化剂、疏水助剂组成。本发明的有益效果有：对碱金属硅酸盐进行改性得到改性碱金属硅酸盐，再将改性碱金属硅酸盐与硅酸盐水泥混合组成胶结料，能有效解决涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象；采用膨胀蛭石和膨胀珍珠岩这类轻质隔热骨料，能降低涂料密度，进而达到减少钢结构自重的目的。

　　技术研发人员：谢宇;谢德平

　　受保护的技术使用者：江西省颐冠涂料有限公司

　　技术研发日：2019.12.24

　　技术公布日：2020.05.01