专利名称：一种钢结构活性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，更具体地说，尤其涉及一种超薄膨胀型钢结构活性防火涂料及其制备方法。
背景技术：
钢结构具有质量轻、强度高、施工方便等优点，正日益广泛地应用于大型建筑中，但是钢结构的耐火性能很差，极易导热，通常在450 650°C温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢结构梁弯曲等而不能继续使用。因此，必须对其进行防火处理，常用措施是采用绝热、耐火材料阻隔，如外包层、水套、防火涂料等，而在钢材表面涂覆防火涂料是众多防火措施中最简单有效的一种途径。钢结构防火涂料和种类有很多，按涂层厚度可分为厚型、薄型和超薄型；按其材料形态可分为水基型、粉末型和溶剂型；按防火机理可分为膨胀型和非膨胀型。其中超薄膨胀型防火涂料主要由基料树脂、成炭催化剂、成炭剂、发泡剂等材料组成，多采用“聚磷酸铵-(双)季戊四醇-三聚氰胺”(APP-PER-MEL)阻燃膨胀体系。公安部四川消防研究所研制的超薄膨胀型钢结构防火涂料(授权公告号为CN1208409C)，涂层厚度为I. 71 2. 69mm，耐火极限可达69 147min，从该专利公布的数据来看，为使涂料的耐火极限保持IOOmin以上，涂层厚度至少为2mm，厚度越薄，其耐火极限
就相对较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涂层厚度更薄、耐火极限性能更优越的超薄膨胀型钢结构活性防火涂料。本发明所提供的钢结构活性防火涂料，它由以下重量百分比的原料组成
陶瓷粉体材料I 10%
丙烯酸树脂30 48%
聚磷酸铵15 23%
季戊四醇9 15%
三聚氰胺7 11%
钛白粉I 5%
200号溶剂汽油 12 22%;其中，陶瓷粉体材料是一种具有生物活化功能的材料，由以下重量百分比的原料制成远红外功能无机非金属材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土矿物材料2 10%、粘结材料5 30%、无机抗菌材料I 3%。
所述远红外功能无机非金属材料为铁电气石、镁电气石、铁镁电气石、锂电气石、铁锂电气石或石英中的任意一种。所述磁 性材料为铁氧体、锶铁氧体或钕铁硼中的任意一种。所述稀土矿物材料为石英斑岩、大理石斑岩、独居石、花岗岩、花岗伟晶岩、磷酸铈镱矿或磷酸铈镧矿中的任意一种。所述粘结材料为膨润土或苏州土中的任意一种。所述无机抗菌材料为含银的无机抗菌材料或含稀土的无机抗菌材料中的任意一种。所述含银的无机抗菌材料中银的重量百分比为O. 25 3%。所述含稀土的无机抗菌材料中稀土的重量百分比为O. 25 15%。所述陶瓷粉体材料的中位径为O. 2 8. O微米。本发明还提供了上述防火涂料的制备方法，包括以下步骤(I)制备陶瓷粉体材料按照重量百分比为远红外功能无机非金属材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土矿物材料2 10%、粘结材料5 30%、无机抗菌材料I 3%的配比球磨混料，使得到的粉体粒径不低于325目；接着在上述粉体中均匀喷洒占粉体重量O. 5 2%的清水，用压力机将粉体压制成型，制得陶瓷坯体；然后将陶瓷坯体放在850 1200°C的环境下烧结I. 5 4小时，制得陶瓷烧结体；最后将陶瓷烧结体破碎、粉碎、研磨，制成中位径为O. 2 8. O微米的陶瓷粉体材料，备用；(2)将丙烯酸树脂、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、钛白粉按照重量百分比为丙烯酸树脂30 48%、聚磷酸铵15 23%、季戊四醇9 15%、三聚氰胺7 11%、钛白粉I 5%的配比加入研磨机，运行30分钟，过200目筛；(3)将步骤(2)制得的混合料和配比数量的200号溶剂汽油加入高速分散机，先以转速1000 r/min运行25分钟，再以转速2900 r/min运行60分钟，然后加入步骤(I)制备好的陶瓷粉体材料，再次启动高速分散机以转速2900 r/min运行30分钟；(4)将步骤(3)分散好的涂料过滤出料，即得到成品涂料。本发明钢结构活性防火涂料为溶剂型防火涂料，是在已有防火涂料的基础上，添加一定份量的具有生物活化功能的陶瓷粉体材料制备而成，由于陶瓷粉体材料具有活化功能，它能提高涂料的活性，使本发明防火涂料具有比现有防火涂料更为优越的耐火极限性能，所需的涂层厚度也更薄，2mm以下的涂层也能保持I小时以上的耐火能力。本发明按GB 14907-2002《钢结构防火材料》中各技术指标进行检验，检验结果符合要求，并远超过标准指标，具体如下表I所示表I 本发明钢结构活性防火涂料各项技术性能指标检验结果
权利要求
1.一种钢结构活性防火涂料，其特征在于它由以下重量百分比的原料组成 陶瓷粉体材料I 10%丙烯酸树脂30 48%聚磷酸铵15 23%季戊四醇9 15%三聚氰胺7 11% 钛白粉I 5% 200号溶剂汽油12 22%; 其中，陶瓷粉体材料是一种具有生物活化功能的材料，由以下重量百分比的原料制成远红外功能无机非金属材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土矿物材料2 10%、粘结材料5 30%、无机抗菌材料I 3%。
2.根据权利要求I所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述远红外功能无机非金属材料为铁电气石、镁电气石、铁镁电气石、锂电气石、铁锂电气石或石英中的任意一种。
3.根据权利要求I所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述磁性材料为铁氧体、锶铁氧体或钕铁硼中的任意一种。
4.根据权利要求I所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述稀土矿物材料为石英斑岩、大理石斑岩、独居石、花岗岩、花岗伟晶岩、磷酸铈镱矿或磷酸铈镧矿中的任意一种。
5.根据权利要求I所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述粘结材料为膨润土或苏州土中的任意一种。
6.根据权利要求I所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述无机抗菌材料为含银的无机抗菌材料或含稀土的无机抗菌材料中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述含银的无机抗菌材料中银的重量百分比为O. 25 3%。
8.根据权利要求6所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述含稀土的无机抗菌材料中稀土的重量百分比为O. 25 15%。
9.根据权利要求I所述的钢结构活性防火涂料，其特征在于所述陶瓷粉体材料的中位径为O. 2 8. O微米。
10.一种权利要求I所述的钢结构活性防火涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (I)制备陶瓷粉体材料按照重量百分比为远红外功能无机非金属材料20 45%、磁性材料20 45%、稀土矿物材料2 10%、粘结材料5 30%、无机抗菌材料I 3%的配比球磨混料，使得到的粉体粒径不低于325目；接着在上述粉体中均匀喷洒占粉体重量O. 5 2%的清水，用压力机将粉体压制成型，制得陶瓷坯体；然后将陶瓷坯体放在850 1200°C的环境下烧结I. 5 4小时，制得陶瓷烧结体；最后将陶瓷烧结体破碎、粉碎、研磨，制成中位径为O. 2 8. O微米的陶瓷粉体材料，备用；(2)将丙烯酸树脂、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、钛白粉按照重量百分比为丙烯酸树脂30 48%、聚磷酸铵15 23%、季戊四醇9 15%、三聚氰胺7 11%、钛白粉I 5%的配比加入研磨机，运行30分钟，过200目筛； (3)将步骤(2)制得的混合料和配比数量的200号溶剂汽油加入高速分散机，先以转速.1000 r/min运行25分钟，再以转速2900 r/min运行60分钟，然后加入步骤(I)制备好的陶瓷粉体材料，再次启动高速分散机以转速2900 r/min运行30分钟； (4)将步骤(3)分散好的涂料过滤出料，即得到成品涂料。
全文摘要
本发明公开了一种钢结构活性防火涂料，由以下重量百分比的原料组成陶瓷粉体材料1～10%、丙烯酸树脂30～48%、聚磷酸铵15～23%、季戊四醇9～15%、三聚氰胺7～11%、钛白粉1～5%、200号溶剂汽油12～22%。本发明的制备方法简单，是在已有防火涂料的基础上，添加一定份量的具有生物活化功能的陶瓷粉体材料制备而成，由于陶瓷粉体材料具有活化功能，它能提高涂料的活性，使本发明防火涂料具有比现有防火涂料更为优越的耐火极限性能，所需的涂层厚度也更薄。
文档编号C09D133/00GK102911574SQ201210434730
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者陈海平, 李建林, 沈瑞洲, 余义 申请人:湖北联飞翔汽车科技有限公司