专利名称：溴碳聚氨酯钢结构防火涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及钢结构防火涂料及其制备方法。
背景技术：
钢结构作为近年来一种新型的建筑结构形式，以其结构形式灵活、自重轻、强度高、抗震性和变形性好、施工周期短、易于维护等优点，在建筑中得到了广泛应用。钢材虽然不具备可燃性，是非可燃材料，但是钢材的导热系数大，常温热导率高达 58. 2w/m · k，遇火或温度达到500°C左右时其弹性模量、屈服强度和极限强度将显著降低， 应变急剧增大，致使其迅速扭曲变形，导致钢结构部分或全部塌陷破坏，其良好的导热性在高温下将加速热量的传递。一般来说，钢材的机械强度随着温度的升高而降低。因此钢结构建筑必须采取一些相应的防火措施，来提高钢结构的耐火极限，满足防火设计规范规定的要求，防止其在火灾中因迅速升温达到临界温度而产生过大变形以至倒塌，从而为人员安全逃生和灭火赢得宝贵时间，减少火灾损失。专利CN 85107788A提出了一种发泡型防火涂料，其特征在于将无机和有机材料复合，防火发泡层隔热性好，机械强度大，但是该专利所研发产品以无机阻烯剂进行阻燃， 在涂层服役期间易受环境作用迁出失效，不能达到长效的阻燃效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种溴碳聚氨酯钢结构防火涂料及其制备方法。本发明溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料，由A、B两组分组成，基于溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料的总质量，按质量百分比计，A、B组分的组成为A 组分
改性溴化环氧树脂二甲基硅油三乙烯二胺二月桂酸二丁基锡膨胀阻燃剂
三氧化二锑
B组分
改性甲苯二异氰酸酯
30%-50% 0.3%-0.6% 0.3%-0.5% 0.4%-0.7% 15%-25% 3%-5%
25% -40%,溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料的制备方法，按以上所述组分及其配比进行备料，其步骤为将改性的溴化环氧树脂、二甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、三氧化二锑、膨胀阻燃剂及助剂高速分散均勻后，于锥形磨上研磨至80 μ m以下得到A组分，将改性的TDI作为B组分，将A组分与B组分复配，刷涂试样，常温固化，得到溴碳聚氨酯钢结构防火涂料。 本发明通过将阻燃单体四溴双酚A高分子化，合成了改性溴碳环氧树脂，将改性溴碳环氧树脂应用于防火涂料中，使得含溴阻燃高分子材料在防火涂料中既是基体树脂， 又是高分子阻燃剂，双重功效不仅提高了防火涂料的阻燃时效性，而且增强了树脂与阻燃材料的相容性，防止了阻燃材料随时间的延长而减少，从而延长了防火涂料的有效性，克服了现有防火涂料时效衰减的问题。
具体实施例方式
本发明是溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料及其制备方法，溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料由A、B两组分组成，基于溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料的总质量，按质量百分比计，A、B组分的组成为
A组分
改性溴化环氧树脂二甲基硅油
三乙烯二胺二月桂酸二丁基锡膨胀阻燃剂
三氧化二锑
B组分
改性甲苯二异氰酸酯
30%-50% 0.3%-0.6%
0.3%-0.5% 0.4%-0.7% 15%-25% 3%-5%
25% -40%,
根据以上所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，所述的改性溴化环氧树脂由二乙醇胺与溴化环氧树脂为原料制备得到，其羟值为300mgK0H/g。根据以上所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，溴化环氧树脂环氧值为0. 21-0. 25。根据以上所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，所述的改性溴化环氧树脂经过以下方法制备将由正丁醇溶解的0. 75mol的二乙醇胺和二甲苯溶解的Imol的溴化环氧树脂混合，在85°C下反应3小时，抽真空得到改性的溴化环氧树脂。根据以上所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，所述的膨胀阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇，且三者之质量比为3 2 1。根据以上所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，所述的改性甲苯二异氰酸酯的制备方法为将4. 4mol甲苯二异氰酸酯、0. 7mol三羟甲基丙烷加热溶解，在60°C下反应2h，然后滴加0. 36mol的聚乙二醇-400，滴加5滴磷酸，在50°C反应1. 5小时，得到改性甲苯二异氰酸酯，NCO含量为24. 5% 0溴碳聚氨酯钢结构防火涂料的制备方法，按照以上所述组分进行备料，其步骤为
将改性的溴化环氧树脂、二甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、三氧化二锑、膨胀阻燃剂及助剂高速分散均勻后，于锥形磨上研磨至80 μ m以下得到A组分，将改性的甲苯二异氰酸酯(TDI)作为B组分，将A组分与B组分复配，刷涂试样，常温固化，得到溴碳聚氨酯钢结构防火涂料。实施例1 将改性溴化环氧树脂!35g、二甲基硅油0. 17g、三乙烯二胺0. ^g、二月桂酸二丁基锡0. 4g、膨胀阻燃剂20g、三氧化二锑4. 27g预分散研磨，作为A组分，改性的TDI作为B组分，加入25. 6g，将A组分与B组分复配，得到聚氨酯防火涂料的耐火时间为60min。实施例2将改性溴化环氧树脂^g、二甲基硅油0. 14g、三乙烯二胺0. 20g、二月桂酸二丁基锡0. 34g、膨胀阻燃剂10g、三氧化二锑3. 41g预分散研磨，作为A组分，改性的TDI作为B 组分，加入19. 8g，将A组分与B组分复配，得到聚氨酯防火涂料的耐火时间为70min。实施例3将改性溴化环氧树脂40g、二甲基硅油0. 20g、三乙烯二胺0. 30g、二月桂酸二丁基锡0. 49g、膨胀阻燃剂Mg、三氧化二锑3. Og预分散研磨，作为A组分，改性的TDI作为B组分，加入28. 3g，将A组分与B组分复配，得到聚氨酯防火涂料的耐火时间为6%iin。
权利要求
1.溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料，由A、B两组分组成，其特征在于基于溴碳聚氨酯树脂钢结构防火涂料的总质量，按质量百分比计，A、B组分的组成为 A组分B组分改性溴化环氧树脂二甲基硅油三乙烯二胺二月桂酸二丁基锡膨胀阻燃剂三氧化二锑改性甲苯二异氰酸酯30%-50% 0.3%-0.6% 0.3%-0.5% 0.4%-0.7% 15%-25% 3%-5%25% -40%,
2.根据权利要求1所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，其特征在于，所述的改性溴化环氧树脂由二乙醇胺与溴化环氧树脂为原料制备得到，其羟值为300mgK0H/g。
3.根据权利要求2所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，其特征在于溴化环氧树脂环氧值为 0. 21-0. 25。
4.根据权利要求1所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，其特征在于所述的改性溴化环氧树脂经过以下方法制备将由正丁醇溶解的0. 75mol的二乙醇胺和二甲苯溶解的Imol 的溴化环氧树脂混合，在85°C下反应3小时，抽真空得到改性的溴化环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，其特征在于，所述的膨胀阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇，且三者之质量比为3 2 1。
6.根据权利要求1所述的溴碳聚氨酯钢结构防火涂料，其特征在于，所述的改性甲苯二异氰酸酯的制备方法为将4. 4mol甲苯二异氰酸酯、0. 7mol三羟甲基丙烷加热溶解，在 60°C下反应2h，然后滴加0. 36mol的聚乙二醇-400，滴加5滴磷酸，在50°C反应1. 5小时， 得到改性甲苯二异氰酸酯，NCO含量为5%。
7.溴碳聚氨酯钢结构防火涂料的制备方法，按照权利要求1所述组分进行备料，其步骤为将改性的溴化环氧树脂、二甲基硅油、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺、三氧化二锑、 膨胀阻燃剂及助剂高速分散均勻后，于锥形磨上研磨至80 μ m以下得到A组分，将改性的 TDI作为B组分，将A组分与B组分复配，刷涂试样，常温固化，得到溴碳聚氨酯钢结构防火涂料。
全文摘要
溴碳聚氨酯钢结构防火涂料及其制备方法，该防火涂料由A组分和B组分组成，其中A组分由改性的溴化环氧树脂、二甲基硅油、催化剂二月桂酸二丁基锡、阻燃剂及助剂组成，B组分为改性TDI固化剂；本发明还提供了上述防火涂料的制备方法。本发明具有优异的力学性能和防火性能，适用于建筑钢结构的防火。
文档编号C08G18/78GK102417789SQ20111029035
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者刘永亮, 吴纯, 周应萍, 崔锦峰, 李延华, 杨保平, 郭军红, 马永强 申请人:兰州理工大学