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您当前的位置： 一种膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法和应用与流程
2021-02-02 19:02:43|
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起点商标网 本发明属于防火材料
技术领域：
，具体为一种膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
：钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性，在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷，然而钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降，要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，将钢材外表涂装防火材料。现有技术中常见的防火方式是对于钢结构进行涂装防火。目前主要有非膨胀型和膨胀型防火涂料，膨胀型防火涂料在未受热时状态正常，受热时被动膨胀，起到保护钢结构的作用，然而现有的膨胀型防火涂料受热后逐渐会产生开裂，同时阻燃效果逐渐降低；且入料干燥时间较慢，涂料时间工期长。技术实现要素：本发明的目的在于：为了解决现实存在的技术问题，提供一种膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法和应用。本发明采用的技术方案如下：一种膨胀型钢结构防火涂料，所述防火涂料由以下所述的重量配比的原料构成：淀粉40-60份、纤维素8-15份、淀粉纤维凝胶15-20份、分散剂2-4份、钛白粉5-8份、树脂胶1-3份、氯化石蜡4-6份、稀释剂22-30份、尿素1-3份、增塑剂0.5-1.5份、乳液5-8份、增稠剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份。其中，所述增稠剂为纤维素醚、聚乙烯醇、乙二醇中的一种或多种。其中，所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丙烷、甘油中的一种或多种。其中，所述稀释剂为甲醇、乙醇、200溶剂油中的一种或多种。本发明第二方面还提供一种膨胀型钢结构防火涂料制备方法，包括如下步骤：a)备料：按照各成分原料进行备料；b)悬浊液制备：将淀粉纤维凝胶与乳液、树脂胶、氯化石蜡、稀释剂、增塑剂配比成淀粉纤维凝胶悬浊液；c)粉料制备：将淀粉、纤维素、尿素、钛白粉混合配比呈粉料混合物；d)防火涂料制备：将消泡剂、增稠剂、分散剂步骤b中的淀粉纤维凝胶悬浊液以及步骤c中的粉料混合物按照防火涂料的重量配方比例混合搅拌均匀，得到膨胀型钢结构防火涂料；其中，步骤b中所述淀粉纤维凝胶为多孔隙球状空心颗粒，所述淀粉纤维凝胶由淀粉、纤维素、去离子水在10:3:1的比例下搅拌混匀至凝胶，再将制备所述凝胶搅拌分散成混合粉料。其中，步骤c中所述的混合加工方式是用卧式混合机或高速分散机搅拌混合均匀，搅拌速度为80-100r/pm，搅拌时间为30-40min。本发明第三方面提供一种膨胀型钢结构防火涂料的应用，所述的膨胀型钢结构防火涂料用于在钢结构防火的骨架包覆材料。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明中，由于采用了淀粉纤维凝胶材料，一方面实现了淀粉纤维在高温下的耐火能力，减缓火焰蔓延传播速度，或在一定时间内能阻止燃烧。另一方面解决了水性防火涂料喷涂后受潮易脱落问题，也解决了水性防火涂料受季节性气候影响的问题，同时本发明代替了传统使用有毒产品为稀释剂的涂料。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例一，一种膨胀型钢结构防火涂料，防火涂料由以下的重量配比的原料构成：淀粉40-60份、纤维素8-15份、淀粉纤维凝胶15-20份、分散剂2-4份、钛白粉5-8份、树脂胶1-3份、氯化石蜡4-6份、稀释剂22-30份、尿素1-3份、增塑剂0.5-1.5份、乳液5-8份、增稠剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份。增稠剂为纤维素醚、聚乙烯醇、乙二醇中的一种或多种。消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丙烷、甘油中的一种或多种。稀释剂为甲醇、乙醇、200溶剂油中的一种或多种。实施例二，一种膨胀型钢结构防火涂料制备方法包括如下步骤：a)备料：按照各成分原料进行备料；b)悬浊液制备：将淀粉纤维凝胶与乳液、树脂胶、氯化石蜡、稀释剂、增塑剂配比成淀粉纤维凝胶悬浊液；c)粉料制备：将淀粉、纤维素、尿素、钛白粉混合配比呈粉料混合物；d)防火涂料制备：将消泡剂、增稠剂、分散剂步骤b中的淀粉纤维凝胶悬浊液以及步骤c中的粉料混合物按照防火涂料的重量配方比例混合搅拌均匀，得到膨胀型钢结构防火涂料。步骤b中所述淀粉纤维凝胶为多孔隙球状空心颗粒，所述淀粉纤维凝胶由淀粉、纤维素、去离子水在10:3:1的比例下搅拌混匀至凝胶，再将制备所述凝胶搅拌分散成混合粉料；步骤c中所述的混合加工方式是用卧式混合机或高速分散机搅拌混合均匀，搅拌速度为80-100r/pm，搅拌时间为30-40min。试验例为了测试本发明所得膨胀型钢结构防火泥(实施例二)的性能，对其各指标进行了测定，结果如表1所示，并设立950℃高温环境下有无涂料的钢板背面温度对比测定，结果如表2所示。表1：本发明所得膨胀型钢结构防火涂料的性能测试。表2：本发明所得膨胀型钢结构防火涂料的防火性能测试。时间/min有防火涂料钢板/℃无防火涂料钢板/℃000302838506030995090374950120383950150649950180950950由表1可知，本发明实施例2提供的膨胀型钢结构防火涂料各项指标都符合国家标准，且部分指标远优于国家标准，例如该防火涂料干燥时间较短，有利于缩短多次涂料的等待时间。由表2可知，本发明实施例2提供的膨胀型钢结构防火涂料整体具有显著的防火隔热效果，在120min内均保持有效的防火隔热效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3
技术领域：
，具体为一种膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
：钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性，在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷，然而钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降，要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，将钢材外表涂装防火材料。现有技术中常见的防火方式是对于钢结构进行涂装防火。目前主要有非膨胀型和膨胀型防火涂料，膨胀型防火涂料在未受热时状态正常，受热时被动膨胀，起到保护钢结构的作用，然而现有的膨胀型防火涂料受热后逐渐会产生开裂，同时阻燃效果逐渐降低；且入料干燥时间较慢，涂料时间工期长。技术实现要素：本发明的目的在于：为了解决现实存在的技术问题，提供一种膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法和应用。本发明采用的技术方案如下：一种膨胀型钢结构防火涂料，所述防火涂料由以下所述的重量配比的原料构成：淀粉40-60份、纤维素8-15份、淀粉纤维凝胶15-20份、分散剂2-4份、钛白粉5-8份、树脂胶1-3份、氯化石蜡4-6份、稀释剂22-30份、尿素1-3份、增塑剂0.5-1.5份、乳液5-8份、增稠剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份。其中，所述增稠剂为纤维素醚、聚乙烯醇、乙二醇中的一种或多种。其中，所述消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丙烷、甘油中的一种或多种。其中，所述稀释剂为甲醇、乙醇、200溶剂油中的一种或多种。本发明第二方面还提供一种膨胀型钢结构防火涂料制备方法，包括如下步骤：a)备料：按照各成分原料进行备料；b)悬浊液制备：将淀粉纤维凝胶与乳液、树脂胶、氯化石蜡、稀释剂、增塑剂配比成淀粉纤维凝胶悬浊液；c)粉料制备：将淀粉、纤维素、尿素、钛白粉混合配比呈粉料混合物；d)防火涂料制备：将消泡剂、增稠剂、分散剂步骤b中的淀粉纤维凝胶悬浊液以及步骤c中的粉料混合物按照防火涂料的重量配方比例混合搅拌均匀，得到膨胀型钢结构防火涂料；其中，步骤b中所述淀粉纤维凝胶为多孔隙球状空心颗粒，所述淀粉纤维凝胶由淀粉、纤维素、去离子水在10:3:1的比例下搅拌混匀至凝胶，再将制备所述凝胶搅拌分散成混合粉料。其中，步骤c中所述的混合加工方式是用卧式混合机或高速分散机搅拌混合均匀，搅拌速度为80-100r/pm，搅拌时间为30-40min。本发明第三方面提供一种膨胀型钢结构防火涂料的应用，所述的膨胀型钢结构防火涂料用于在钢结构防火的骨架包覆材料。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明中，由于采用了淀粉纤维凝胶材料，一方面实现了淀粉纤维在高温下的耐火能力，减缓火焰蔓延传播速度，或在一定时间内能阻止燃烧。另一方面解决了水性防火涂料喷涂后受潮易脱落问题，也解决了水性防火涂料受季节性气候影响的问题，同时本发明代替了传统使用有毒产品为稀释剂的涂料。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例一，一种膨胀型钢结构防火涂料，防火涂料由以下的重量配比的原料构成：淀粉40-60份、纤维素8-15份、淀粉纤维凝胶15-20份、分散剂2-4份、钛白粉5-8份、树脂胶1-3份、氯化石蜡4-6份、稀释剂22-30份、尿素1-3份、增塑剂0.5-1.5份、乳液5-8份、增稠剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份。增稠剂为纤维素醚、聚乙烯醇、乙二醇中的一种或多种。消泡剂为聚合环氧丙烷、环氧乙烷、环氧丙烷、甘油中的一种或多种。稀释剂为甲醇、乙醇、200溶剂油中的一种或多种。实施例二，一种膨胀型钢结构防火涂料制备方法包括如下步骤：a)备料：按照各成分原料进行备料；b)悬浊液制备：将淀粉纤维凝胶与乳液、树脂胶、氯化石蜡、稀释剂、增塑剂配比成淀粉纤维凝胶悬浊液；c)粉料制备：将淀粉、纤维素、尿素、钛白粉混合配比呈粉料混合物；d)防火涂料制备：将消泡剂、增稠剂、分散剂步骤b中的淀粉纤维凝胶悬浊液以及步骤c中的粉料混合物按照防火涂料的重量配方比例混合搅拌均匀，得到膨胀型钢结构防火涂料。步骤b中所述淀粉纤维凝胶为多孔隙球状空心颗粒，所述淀粉纤维凝胶由淀粉、纤维素、去离子水在10:3:1的比例下搅拌混匀至凝胶，再将制备所述凝胶搅拌分散成混合粉料；步骤c中所述的混合加工方式是用卧式混合机或高速分散机搅拌混合均匀，搅拌速度为80-100r/pm，搅拌时间为30-40min。试验例为了测试本发明所得膨胀型钢结构防火泥(实施例二)的性能，对其各指标进行了测定，结果如表1所示，并设立950℃高温环境下有无涂料的钢板背面温度对比测定，结果如表2所示。表1：本发明所得膨胀型钢结构防火涂料的性能测试。表2：本发明所得膨胀型钢结构防火涂料的防火性能测试。时间/min有防火涂料钢板/℃无防火涂料钢板/℃000302838506030995090374950120383950150649950180950950由表1可知，本发明实施例2提供的膨胀型钢结构防火涂料各项指标都符合国家标准，且部分指标远优于国家标准，例如该防火涂料干燥时间较短，有利于缩短多次涂料的等待时间。由表2可知，本发明实施例2提供的膨胀型钢结构防火涂料整体具有显著的防火隔热效果，在120min内均保持有效的防火隔热效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3
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