專利名稱：一種單體系復合型隧道防火涂料的制作方法
技術領域：
本發明屬于無機非金屬材料及消防技術領域，涉及一種單體系復合型隧道防火涂料的制造方法。
背景技術：
在交通運輸通道的建設過程中，隧道以其便捷、造價低等優勢受到了規劃建設者的青睞。但近十幾年來，由于不斷增長的交通流量和路況改善以及運輸物品的復雜性，增加了交通隧道的火災風險。又由于隧道結構復雜，環境密閉，在有限的空間內一旦發生火災，撲救相當困難，火災往往持續時間較長，極易造成人員傷亡和財物的重大損失。
國內外眾多交通事故所造成的危害引起了各國對隧道消防安全問題的高度重視，促進了關于隧道火災的基礎性研究，并取得了一定的成果。目前較為可行的重要防火方法就是在隧道混凝土表面涂噴隧道專用防火涂料。由于隧道長期處于較潮濕的環境，其火災燃燒又具有溫度高的特點，并考慮到消防隊員滅火工作能安全快速的進行以及施工人員的便捷施工等因素，就對隧道防火涂料的耐水性、耐火性、安全無毒性、和易性等性能提出了更高的要求，這些也成了相關科研單位和生產企業研究的焦點。
戴李宗等在發明專利“隧道防火涂料及其制造工藝”(廈門大學，專利公開號CN 1544556A)中提出了一種以無機材料和高分子聚合物乳液組成的分裝式隧道防火涂料，該涂料在施工時將無機材料部分用少量水浸潤后，與高分子聚合物乳液混合后再攪拌使用；毛朝君等在發明專利“分裝式環保型隧道防火涂料”(公安部四川消防研究所，專利公開號CN 1594452A)中提供了一種分裝式環保型隧道防火涂料，所述的涂料由分別包裝的基料和分散劑WM型純丙柔性乳液組成，在施工現場先將分散劑攪拌均勻，然后將基料加入，再攪拌均勻后使用。
上述報道的隧道防火涂料的制造均是采用雙組分體系，即粉料組分和液料組分。這種聚合分散液與無機隔熱材料參合以改進防火涂料組合物的各種性能。但是采用雙組分體系，在條件嚴酷的施工現場拌和常常會產生許多錯誤。此外，由于使用雙組分體系，其中液料組分中的水分會直接影響防火涂料的用水量，從而對防火涂料成品的強度，粘結強度，柔性和耐火性能造成很大的影響。同時由于這兩種涂料均采用分裝式包裝，既造成了生產、包裝、運輸方面成本的增加，也給施工方面增加了一定的工序。
另外，上述報道中的隧道防火涂料的發泡過程均是在高溫下發生的，屬于高溫發泡過程。同時，它們在發泡的過程中將產生酸氣，該酸氣會和防火涂料中的堿性物質如硅酸鹽水泥粘結劑等發生化學反應，急劇降低防火涂層在高溫下的粘結強度。
發明內容
本發明的目的在于針對雙組分體系隧道防火涂料的缺陷，提供一種綜合性能優良，不需分裝，又便于施工的單體系復合型隧道防火涂料。
本發明的另一個目的是引入低溫發泡過程，使防火涂料在高溫和低溫下都具有穩定的材料強度。
本發明通過引氣劑在防火涂料干料和水混合時產生均勻的微孔，即產生低溫發泡過程，避免了在高溫下涂層因發泡反應而引起的自身強度消減。
本發明的單體系復合型隧道防火涂料，組分(相對重量份數)由粘結劑，無機隔熱填料，助劑組成。所述粘結劑為可再分散乳膠粉1.0～20.0份，高鋁水泥15.0～50.0份；所述無機隔熱填料組成為膨脹珍珠巖2.5～12.5份，膨脹蛭石18.0～39.5份，海泡石4.0～23.0份，高嶺土2.0～11.0份，原纖維2.0～16.5份，滑石4.5～18.0份，玻璃漂珠3.0～17.5份，氫氧化鋁3.0～28.0份，氫氧化鎂5.5～23.0份，云母粉2.5～13.5份，膨潤土3.5～8.5份，所述助劑為高效減水劑0.1～5.0份，引氣劑0.01～5.0份。
本發明的單體系復合型隧道防火涂料施工時，其隧道防火涂料按干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。
本發明中采用單組分體系來方便地使得聚合物防火涂料擁有優良的性能。可再分散乳膠粉的使用成功地替代了聚合分散液，并且可再分散乳膠粉的存在并不會影響到水泥的水化作用。同時再配以耐高溫的無機粘結劑，無機隔熱填料和助劑，使本發明與以往產品相比具有以下優點1，單組分體系的隧道防火涂料降低了生產、包裝、運輸成本和施工難度，在條件嚴酷的施工現場，可直接加水拌和使用；2，可再分散乳膠粉具有超強的表面親水性和粘結性，加入一定量的可再分散乳膠粉后，降低了粘結劑的使用量，使無機隔熱填料在防火涂料組合物中的比例得以提高，從而使防火涂料的耐火極限大大提高，涂層厚度10mm，耐火極限達210min以上；3，可再分散乳膠粉的高粘結性和表面親水性，提高了防火涂料成品的粘結強度，抗張、抗彎曲強度，使隧道防火涂料在隧道和地下工程使用中壽命得到了提高。其粘結強度為0.5MPa，抗壓強度0.7MPa；4，可再分散乳膠粉具有的柔性，賦予水泥體系一定的變形能力，提高了隧道防火涂料在自然界溫差的耐候性，40次耐冷熱循環，不開裂，不起層，不脫落；5，可再分散乳膠粉具有的在水中可再分散性，提高了防火涂料的和易性，既可人工涂抹，亦可機械噴涂；6，可再分散乳膠粉賦予了隧道防火涂料的防水性能，水浸泡30天，不開裂、不起層、不脫落，遠遠高于24小時耐水的要求；7，該防火涂料的所有組分均為無毒環保型材料，毒性試驗達AQ-1；8，引入低溫發泡過程，提高了防火涂料在高溫下的強度。
具體實施例方式
實例1可再分散乳膠粉Vinnapas RE 526 Z 12份，高鋁水泥25份，膨脹珍珠巖10份，膨脹蛭石20份，海泡石4份，高嶺土8份，原纖維15份，滑石18份，玻璃漂珠8份，氫氧化鋁6份，氫氧化鎂9份，云母粉3份，膨潤土6份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.01份。充分混勻干料后，再加入125份水混勻。該隧道防火涂料檢測方法、項目和檢測結果如表1。
實例2
可再分散乳膠粉Vinnapas RE 523 Z 14份，高鋁水泥23份，膨脹珍珠巖6份，膨脹蛭石25份，海泡石5份，高嶺土4份，原纖維8份，滑石5份，玻璃漂珠6份，氫氧化鋁14份，氫氧化鎂9份，云母粉3份，膨潤土4份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.02份。充分混勻干料后，再加入120份水混勻。該隧道防火涂料檢測方法、項目和檢測結果如表1。
實例3可再分散乳膠粉Vinnapas LL 5031 16份，高鋁水泥21份，膨脹珍珠巖8份，膨脹蛭石18份，海泡石5份，高嶺土3份，原纖維5份，滑石8份，玻璃漂珠3份，氫氧化鋁6份，氫氧化鎂12份，云母粉3份，膨潤土8份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.01份。充分混勻干料后，再加入115份水混勻。該隧道防火涂料檢測方法、項目和檢測結果如表1。
實例4可再分散乳膠粉Vinnapas LL 2055 18份，高鋁水泥20份，膨脹珍珠巖10份，膨脹蛭石25份，海泡石5份，高嶺土10份，原纖維10份，滑石5份，玻璃漂珠8份，氫氧化鋁15份，氫氧化鎂10份，云母粉3份，膨潤土7份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.02份。充分混勻干料后，再加入105份水混勻。該隧道防火涂料檢測方法、項目和檢測結果如表1。
實例5可再分散乳膠粉Vinnapas RE 5044 N20份，高鋁水泥18份，膨脹珍珠巖12份，膨脹蛭石39份，海泡石4份，高嶺土2份，原纖維2份，滑石5份，玻璃漂珠9份，氫氧化鋁15份，氫氧化鎂10份，云母粉5份，膨潤土4份，高效減水劑0.1份，引氣劑0.02份。充分混勻干料后，再加入105份水混勻。該隧道防火涂料檢測方法、項目和檢測結果如表1。
表1單體系復合型隧道防火涂料技術性能指標和檢測結果 注檢測標準為GA98-1995《預應力混凝土樓板防火涂料》
權利要求
1，一種單體系復合型隧道防火涂料，其特征為所述涂料組成(相對重量份數)高溫粘結劑，無機隔熱填料，助劑。
2，如權利要求1所述的一種單體系復合型隧道防火涂料，其特征在于主粘結劑為高鋁水泥15.0～50.0份，輔助粘結劑由可再分散乳膠粉1.0～20.0份組成。
3，如權利要求1所述的一種單體系復合型隧道防火涂料，其特征在于無機隔熱填料組成為膨脹珍珠巖2.5～12.5份，膨脹蛭石18.0～39.5份，海泡石4.0～23.0份，高嶺土2.0～11.0份，原纖維2.0～16.5份，滑石4.5～18.0份，玻璃漂珠3.0～17.5份，氫氧化鋁3.0～28.0份，氫氧化鎂5.5～23.0份，云母粉2.5～13.5份，膨潤土3.5～8.5份。
4，如權利要求1所述的一種單體系復合型隧道防火涂料，其特征在于助劑為高效減水劑0.1～5.0份，引氣劑0.01～5.0份。
5，如權利要求4所述的引氣劑，其特征在于引氣劑引入防火涂料的引氣量為6.0％，屬于低溫發泡過程。
6，如權利要求1所述的一種單體系復合型隧道防火涂料，其特征為所述單體系復合型隧道防火涂料干料∶水＝1.0∶0.6～0.9的比例配料。
全文摘要
一種單體系復合型隧道防火涂料的制造方法，其組成與配比(相對重量份數)由可再分散乳膠粉和高鋁水泥組成的粘結劑(20.0～50.0)，無機隔熱填料(55.0～85.0)，助劑(0.1～5.0)。采用了有機粘結劑并結合了耐高溫無機粘合劑，提高了防火涂料的粘結性，并提高了防火涂料組合物中的無機隔熱填料比例；采用引氣劑，使得發泡過程在低溫下進行，避免了高溫發泡對涂層強度的破壞，使得該防火涂料的耐火極限得以提高，同時該防火涂料具有防水和隔音性能，包裝、運輸、使用方便，不僅適用于隧道防火，也適用于建筑物的絕熱保濕等。
文檔編號C09D1/06GK1687254SQ20051002072
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月18日 優先權日2005年4月18日
發明者尹光福, 姚亞東, 程小偉, 郭向利 申請人:四川大學