一种石膏基钢结构防火涂料界面剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及房屋建筑材料技术领域，尤其是涉及一种石膏基钢结构防火涂料界面剂及其制备方法。


背景技术：

2.在钢结构装配式建筑中，钢管束组合住宅体系已经得到广泛应用，该结构的基本竖向构件为钢管束组合剪力墙，其大面积的钢结构表面需要防火。
3.石膏基厚质钢结构防火涂料涂覆于钢管束组合剪力墙内墙，能使防火隔热和墙面找平一并完成。由于石膏与钢材两种材料之间的性能差距极大，长期使用中由干湿循环和冷热循环在两种材料界面产生界面应力，导致涂层的脱落与空鼓，通常采用挂金属网的办法加以解决，但是操作较为复杂，人工成本高。
4.中国专利cn209941941u公开一种钢结构构件防火保护装置，其通过在钢结构构件和防火层间设置界面层提高粘结强度，减少裂缝和脱落，但其对粘结强度的提高仍然有限，仍然需要加装金属网。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种石膏基钢结构防火涂料界面剂及其制备方法，解决现有技术涂覆于钢材表面的石膏基防火涂料易出现脱落和空鼓的技术问题。
6.本发明的第一方面提供一种石膏基钢结构防火涂料界面剂，按重量份计，其原料包括：可再分散性乳胶粉10～45份、硅微粉0～35份、石膏4～22份、粉状消泡剂0.1～0.5份。
7.本发明的第二方面提供一种石膏基钢结构防火涂料界面剂的制备方法，包括以下步骤：
8.将可再分散性乳胶粉、硅微粉、石膏和粉状消泡剂按比例混合均匀得到石膏基钢结构防火涂料界面剂。
9.本发明的第三方面提供了一种石膏基钢结构防火涂料界面剂的施工方法，包括以下步骤：
10.将界面剂和水搅拌均匀后静置5～10min，随后再次搅拌均匀，形成浆料；
11.将浆料和石膏基钢结构防火涂料依次涂覆在钢材表面并自然养护。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
13.本发明在钢结构表面与石膏基钢结构防火涂料之间形成一层柔性界面层，界面剂与钢材和石膏两种材料都有良好的结合力，界面剂成膜后在常温下具有良好的延展性，可通过松弛应力提高石膏基厚质防火涂层的粘接性能。
具体实施方式
14.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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.本发明的第一方面提供一种石膏基钢结构防火涂料界面剂，按重量份计，其原料包括：可再分散性乳胶粉10～45份、硅微粉0～35份、石膏4～22份、粉状消泡剂0.1～0.5份。其中，可再分散性乳胶粉作为主要成膜物质形成柔性粘接层；石膏是石膏基钢结构防火涂料的基础成分，用于进一步改善防火层与界面层的结合；硅微粉作为填料，与可再分散性乳胶粉、石膏共同作用，显著提高粘结性能；消泡剂用于消除界面剂加水混合过程中产生的大量气泡。
16.本发明的石膏基钢结构防火涂料界面剂以可再分散性乳胶粉、硅微粉、石膏及粉状消泡剂加水制成浆料涂覆于钢结构剪力墙内墙面形成柔性界面，石膏基厚质防火涂料涂于柔性界面之上；界面剂成膜后在常温下具有良好的延展性，可松弛干湿循环和温度变化产生的应力，保证防火涂料与钢结构表面的良好粘接。
17.本发明中，上述石膏基钢结构防火涂料界面剂，按重量份计，其原料包括：可再分散性乳胶粉20～35份、硅微粉10～25份、石膏11～16份、粉状消泡剂0.1～0.5份。进一步地，可再分散性乳胶粉与硅微粉的质量比为(1～3):1，更进一步为3:1。
18.本发明中，上述可再分散性乳胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯共聚物(vae)可再分散性乳胶粉。
19.本发明中，上述石膏为β-半水石膏。本发明中，上述β-半水石膏由磷石膏脱水制成。
20.本发明中，上述粉状消泡剂为固定于无机载体上的聚醚多元醇。通过选择上述固定于无机载体上的聚醚多元醇作为粉状消泡剂有利于使其与其余组分均匀混合。
21.本发明的石膏基钢结构防火涂料的组成不作限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。在本发明的一些具体实施方式中，石膏基钢结构防火涂料的石膏含量≥50％。
22.本发明的第二方面提供一种石膏基钢结构防火涂料界面剂的制备方法，包括以下步骤：
23.将可再分散性乳胶粉、硅微粉、石膏和粉状消泡剂按比例混合均匀得到石膏基钢结构防火涂料界面剂。
24.本发明的第三方面提供了一种石膏基钢结构防火涂料界面剂的施工方法，包括以下步骤：
25.将界面剂和水搅拌均匀后静置5～10min，随后再次搅拌均匀，形成浆料；
26.将浆料和石膏基钢结构防火涂料依次涂覆在钢材表面并自然养护。
27.本发明中，上述界面剂与水的质量比为1：(0.7～0.9)。
28.本发明中，浆料喷涂或刷涂于钢材表面的厚度为0.5～5mm，进一步为0.5～2mm，更进一步为1mm。
29.本发明中，上述浆料需在4h内使用完毕。
30.实施例1
31.(1)将可再分散性乳胶粉33kg、硅微粉11kg、β-半水石膏11kg、粉状消泡剂0.28kg混合均匀，得到石膏基钢结构防火涂料界面剂；
32.(2)将界面剂和45kg水放入拌和机中拌和均匀后静置5分钟再次搅拌为均匀浆料即可使用；
33.(3)选择100
×
100
×
5mm钢板3块，并在钢板上涂覆1mm厚的界面剂、然后涂30mm厚的石膏基防火涂料，室温下自然养护得到试样a1。
34.对比例1
35.选择100
×
100
×
5mm钢板3块，并直接钢板上涂覆30mm厚的石膏基防火涂料，室温下自然养护得到试样b1。
36.实施例2～6和对比例2～4
37.实施例2～6以及对比例2～4与实施例1的区别仅在于，界面剂各组分的加入量不同；参照实施例1的方法，经实施例2～6的界面剂形成的试样依次计为试样a2、试样a3、试样a4、试样a5、试样a6；经对比例2～4的界面剂形成的试样依次计为试样b2、试样b3、试样b4。实施例1～6和对比例2～4的界面剂的各组成具体见表1。
38.表1
[0039][0040][0041]
试验组
[0042]
试验一：将上述试样在65℃(
±
5)鼓风干燥箱中烘干至恒重，做拉伸试验，测粘接强度，观察断裂特点；
[0043]
试验二：将上述试样在65℃(
±
5)鼓风干燥箱中烘干至恒重，然后取出放入温度(20
±
2)℃、相对湿度95％的混凝土标准养护箱中7小时作为一个循环；完成100次循环后，做拉伸试验，测粘接强度，观察断裂特点。
[0044]
表2
[0045][0046][0047]
通过表2可以看出，有界面剂存在时(除试样b3)，经过干湿循环和冷热循环的试样，防火涂料与钢板的粘接强度大于防火涂料本身抗拉强度，断裂面发生在防火涂料中间；无界面剂存在时，经过干湿循环和冷热循环的试样，防火涂料与钢板的粘接强度小于防火涂料本身抗拉强度，断裂面发生在防火涂料与钢板粘接面。
[0048]
同时，表2还可以看出，可再分散性乳胶粉、硅微粉、β-半水石膏的比例对界面剂的性能具有很大的影响，为获得具有更好效果的界面剂，需严格控制原料的比例。
[0049]
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。