本發(fā)明涉及防火涂料的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種雙組份超薄膨脹型防火涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
建筑物防火是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的安全防護(hù)工作。近年來，全國范圍內(nèi)建筑物火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，如2013年上海農(nóng)產(chǎn)品市場大火，哈爾濱國潤家飾城火災(zāi)，2009年央視大樓火災(zāi)，這些火災(zāi)使得人們的生命財(cái)產(chǎn)損失慘重，給人們留下了深刻的教訓(xùn)。同時(shí)，近些年大型鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷涌現(xiàn)，據(jù)可靠的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的耐火性能不及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物，當(dāng)表面溫度達(dá)到540℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的支撐能力會(huì)突然下降，容易造成建筑物垮塌等事故。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑，尤其是高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的蓬勃發(fā)展，對(duì)這類建筑物的防火保護(hù)顯得尤為重要。實(shí)踐表明，在鋼結(jié)構(gòu)表面涂覆防火涂料，來提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間是最可靠、最實(shí)用的防火保護(hù)措施之一。
目前有關(guān)于防火涂料研究和應(yīng)用方面國內(nèi)外研究者做了大量工作，如：專利號(hào)為200810231868.7和01113320.1等公開了超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及其制備方法；專利號(hào)為CN103045037A的專利公開了水性膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料及制備方法，其特征在于先制備納米阻燃劑，再將納米阻燃劑與體系中的各組分混合均勻，制備出低成本高效率水性膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,以上發(fā)明專利的不足之處在于，由于體系中所選樹脂體系制備工藝較復(fù)雜，涂料各組分工藝較繁瑣，制備的涂層較厚，膨脹炭質(zhì)層不夠均勻致密，涂層發(fā)泡倍率相對(duì)較低，耐熱性差、耐火時(shí)間較短等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的雙組份超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，它可克服現(xiàn)有技術(shù)中工藝復(fù)雜、膨脹炭質(zhì)層碳孔不夠均勻致密，耐熱性差、耐火時(shí)間較短的一些不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種雙組份超薄膨脹型防火涂料，其特征在于：該涂料由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其重量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 68-74％
促進(jìn)劑 8-15％
醋酸丁酯 12-18％。
一種雙組分超薄膨脹型防火涂料的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括如下步驟：a、制備A組分，將重量百分比為28-35％的阻燃體系、7-10％的增強(qiáng)填料、1-3％的顏料和20-28％的溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min混合均勻；
隨后加入重量百分比為26-32％的磷基環(huán)氧樹脂，在800r/min的速率條件下再次攪拌10min；
最后加入重量百分比為0.6-2％的消泡劑、0.03-0.5％的防霉劑、0.8-3％的觸變防沉劑及0.4-0.6％的偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；
b、制備b組分，將重量百分比為68-74％的胺類固化劑、8-15％的促進(jìn)劑、12-18％的醋酸丁酯按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；
c、使用時(shí)將A、B組分按照重量百分比3：1比例攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
使用時(shí)，本發(fā)明的防火涂料由A、B兩種組分混合而成，A、B組分按照質(zhì)量比3:1攪拌混合、熟化，然后，空氣噴涂在表面噴砂處理的鋼板上，反復(fù)噴涂，直至達(dá)到涂層所需厚度。本發(fā)明涂料所選用的樹脂體系為含磷環(huán)氧樹脂體系，該樹脂體系具有較好的絕熱和阻燃性能，同時(shí)當(dāng)該樹脂與固化體系固化交聯(lián)時(shí)，形成的固化物中具有P、N基團(tuán)，具有較好的阻燃效果；其次是該涂料的涂層較薄、發(fā)泡倍率較高、膨脹炭質(zhì)層碳孔均勻一致及防火阻燃時(shí)間長。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、所選用的磷基環(huán)氧樹脂耐熱性及防火阻燃性能好；
2、磷基環(huán)氧樹脂與脂肪胺類固化劑固化后，形成的固化物中含有P、N化學(xué)基團(tuán)具有較好的阻燃性；
3、制備的防火涂料涂層較薄，發(fā)泡倍率高，膨脹炭質(zhì)層均勻致密，耐火性能較好。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明所述的一種雙組份超薄膨脹型防火涂料，其與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于：該涂料由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其重量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 68-74％
促進(jìn)劑 8-15％
醋酸丁酯 12-18％。
所述的阻燃體系由三氯乙基磷酸酯、季戊四醇、雙氰胺、介孔石墨MGP或者膨脹石墨、Mg(OH)2按照重量比例為6:2:1:0.5:0.1混合而成；所述的增強(qiáng)填料為TiO2、滑石粉、B2O3按照重量比例為2：1：1混合而成；所述的溶劑為丙二醇、醋酸丁酯、丙二醇乙醚按照重量比例為1:1:0.7混合而成。所述的顏料為改性偏硼酸鋇；所述的消泡劑由磷酸三丁酯和聚醚3255按照重量比例3:1混合而成；所述的防霉劑為二硫氰甲烷；所述的觸變防沉劑由氫化蓖麻油、有機(jī)膨潤土按照重量比例2：1或者由聚酰胺蠟構(gòu)成；所述的偶聯(lián)劑由KH-560與OP-10按照重量比例1:1混合而成。
上述所述的磷基環(huán)氧樹脂的具體結(jié)構(gòu)為(參考Wang C.S.et al.Journal of Applied Polymer Science,2000,75,429-436合成)：
所述的胺類固化劑為脂肪胺類固化劑，其具體的化學(xué)成分為雙(4-胺基-3-甲基環(huán)己基)甲烷；所述的固化促進(jìn)劑為DMP-30。
所述的制備方法包括如下步驟：a、制備A組分，將重量百分比為28-35％的阻燃體系、7-10％的增強(qiáng)填料、1-3％的顏料和20-28％的溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min混合均勻；隨后加入重量百分比為26-32％的磷基環(huán)氧樹脂，在800r/min的速率條件下再次攪拌10min；最后加入重量百分比為0.6-2％的消泡劑、0.03-0.5％的防霉劑、0.8-3％的觸變防沉劑及0.4-0.6％的偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；b、制備b組分，將重量百分比為68-74％的胺類固化劑、8-15％的促進(jìn)劑、12-18％的醋酸丁酯按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；c、使用時(shí)將A、B組分按照重量百分比3：1比例攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
實(shí)施例1：
一種雙組分超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，它由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 68％
促進(jìn)劑 15％
醋酸丁酯 17％
具體制備方法為：
首先將A組分中的阻燃體系、增強(qiáng)填料、顏料和溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，隨后加入含磷環(huán)氧樹脂，在同樣的速率條件下再次攪拌10min，最后加入消泡劑、防霉劑、觸變防沉劑及偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；
將B組分中的固化劑、促進(jìn)劑、溶劑按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；
使用時(shí)將A、B組分按照質(zhì)量比3：1攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
為了測試該防火涂料的理化性能，采用空氣噴涂法，將配置好的成品涂料噴涂在經(jīng)噴砂處理的鋼板上，依據(jù)GB14907-2002測試涂層的相關(guān)性能。
實(shí)例效果分析：通過涂層測厚儀測試涂層的厚度為1.7mm；依據(jù)GB/T1728-2002指觸法和壓濾紙法分別測試涂層的表干為0.6h和實(shí)干時(shí)間為3h；采用垂直燃燒法進(jìn)行耐火極限測試發(fā)現(xiàn)涂層的耐火極限為108min，膨脹炭質(zhì)層的厚度為5.2cm；測試涂層的背板溫度為326℃；膨脹炭質(zhì)層碳孔均勻致密。
實(shí)施例2：
一種雙組分超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，它由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 71％
促進(jìn)劑 11％
醋酸丁酯 18％
首先將A組分中的阻燃體系、增強(qiáng)填料、顏料和溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，隨后加入含磷環(huán)氧樹脂，在同樣的速率條件下再次攪拌10min，最后加入消泡劑、防霉劑、觸變防沉劑及偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；
將B組分中的固化劑、促進(jìn)劑、溶劑按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；
使用時(shí)將A、B組分按照質(zhì)量比3：1攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
為了測試該防火涂料的理化性能，采用空氣噴涂法，將配置好的成品涂料噴涂在經(jīng)噴砂處理的鋼板上，依據(jù)GB14907-2002測試涂層的相關(guān)性能。
實(shí)例效果分析：通過涂層測厚儀測試涂層的厚度為1.6mm；依據(jù)GB/T1728-2002指觸法和壓濾紙法分別測試涂層的表干為0.8h和實(shí)干時(shí)間為2h；采用垂直燃燒法進(jìn)行耐火極限測試發(fā)現(xiàn)涂層的耐火極限為98min，膨脹炭質(zhì)層的厚度為4.3cm；測試涂層的背板溫度為352℃；膨脹炭質(zhì)層碳孔相對(duì)較均一，存在部分破孔現(xiàn)象，同時(shí)炭質(zhì)層表面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
實(shí)施例3：
一種雙組分超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，它由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 74％
促進(jìn)劑 14％
醋酸丁酯 12％
具體制備方法為：
首先將A組分中的阻燃體系、增強(qiáng)填料、顏料和溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，隨后加入含磷環(huán)氧樹脂，在同樣的速率條件下再次攪拌10min，最后加入消泡劑、防霉劑、觸變防沉劑及偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；
將B組分中的固化劑、促進(jìn)劑、溶劑按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；
使用時(shí)將A、B組分按照質(zhì)量比3：1攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
為了測試該防火涂料的理化性能，采用空氣噴涂法，將配置好的成品涂料噴涂在經(jīng)噴砂處理的鋼板上，測試涂層的相關(guān)性能。
實(shí)例效果分析：通過涂層測厚儀測試涂層的厚度為1.2mm；依據(jù)GB/T1728-2002指觸法和壓濾紙法分別測試涂層的表干為0.5h和實(shí)干時(shí)間為2h；采用垂直燃燒法進(jìn)行耐火極限測試發(fā)現(xiàn)涂層的耐火極限為113min，膨脹炭質(zhì)層的厚度4.3cm；測試涂層的背板溫度為302℃；膨脹炭質(zhì)層碳孔較均一，但是炭質(zhì)層表面出現(xiàn)微小裂紋。
實(shí)施例4：
一種雙組分超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，它由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 72％
促進(jìn)劑 13％
醋酸丁酯 15％
具體制備方法為：
首先將A組分中的阻燃體系、增強(qiáng)填料、顏料和溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，隨后加入含磷環(huán)氧樹脂，在同樣的速率條件下再次攪拌10min，最后加入消泡劑、防霉劑、觸變防沉劑及偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；
將B組分中的固化劑、促進(jìn)劑、溶劑按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；
使用時(shí)將A、B組分按照質(zhì)量比3：1攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
為了測試該防火涂料的理化性能，采用空氣噴涂法，將配置好的成品涂料噴涂在經(jīng)噴砂處理的鋼板上，測試涂層的相關(guān)性能。
實(shí)例效果分析：通過涂層測厚儀測試涂層的厚度為1.3mm；依據(jù)GB/T1728-2002指觸法和壓濾紙法分別測試涂層的表干為0.3h和實(shí)干時(shí)間為1.2h；采用垂直燃燒法進(jìn)行耐火極限測試發(fā)現(xiàn)涂層的耐火極限為132min，膨脹炭質(zhì)層的厚度為5.1cm；測試涂層的背板溫度為256℃；炭質(zhì)層碳孔均勻，碳層表面無開裂現(xiàn)象。
實(shí)施例5：
一種雙組分超薄膨脹型防火涂料及其制備方法，它由A、B兩組分構(gòu)成，其中：
A組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
B組分的組成及其質(zhì)量百分比為：
胺類固化劑 73％
促進(jìn)劑 9％
醋酸丁酯 18％
具體制備方法為：
首先將A組分中的阻燃體系、增強(qiáng)填料、顏料和溶劑在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，隨后加入含磷環(huán)氧樹脂，在同樣的速率條件下再次攪拌10min，最后加入消泡劑、防霉劑、觸變防沉劑及偶聯(lián)劑混合均勻，至于三輥研磨儀上研磨30min，分裝待用，即得A組分；
將B組分中的固化劑、促進(jìn)劑、溶劑按照一定的比例混合均勻；分裝待用，即得B組分；
使用時(shí)將A、B組分按照質(zhì)量比3：1攪拌混合均勻，在1200r/min的轉(zhuǎn)速條件下攪拌10min，熟化10min，即得防火涂料成品。
為了測試該防火涂料的理化性能，采用空氣噴涂法，將配置好的成品涂料噴涂在經(jīng)噴砂處理的鋼板上，測試涂層的相關(guān)性能。
實(shí)例效果分析：通過涂層測厚儀測試涂層的厚度為1.8mm；依據(jù)GB/T1728-2002指觸法和壓濾紙法分別測試涂層的表干為0.7h和實(shí)干時(shí)間為1.8h；采用垂直燃燒法進(jìn)行耐火極限測試發(fā)現(xiàn)涂層的耐火極限為85min，膨脹炭質(zhì)層的厚度為6.2cm；測試涂層的背板溫度為341℃；膨脹炭質(zhì)層碳孔相對(duì)較均一，破孔現(xiàn)象較嚴(yán)重，同時(shí)炭質(zhì)層表面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象也較嚴(yán)重。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施只局限于上述這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。