專利名稱：用于超薄型鋼結構的防火涂料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及涂料組合物，具體是一種防火涂料。
背景技術：
近年來，由于鋼結構具有強度高、受荷能力強、自重輕、占空體積小、構件制造與安裝方便等許多優點，越來越廣泛地應用于建筑物和住宅建筑中。為提高鋼結構的防火性能，一般采用防火涂料涂覆于鋼材表面，既具有裝飾和保護作用，由于涂料本身的不燃性和難燃性，又可以阻止火災發生時火焰的蔓延并延緩火勢的擴展。鋼結構防火涂料按防火機理分為膨脹型和非膨脹型兩類，按涂層厚度可分厚涂型(8-50mm)、薄涂型(3-7mm)和超薄型(不超過3mm)，其中超薄型的鋼結構防火涂料遇火時膨脹發泡，形成一定厚度的致密防火炭化層，其炭化層使火焰得到隔離，大大降低傳導至底層的熱量，從而達到阻燃或延緩火焰擴展的目的，因而得到了廣泛的應用，約占防火涂料的90％。目前，縱觀國內外超薄型鋼結構防火涂料，產品普遍存在主成膜物質阻燃效果不佳、添加型阻燃體系具有時效衰減，同時超薄型鋼結構防火涂料也存在涂膜易開裂、抗蝕性差、裝飾性低、耐水不足、耐候性差、耐火時限短、耐火時效低等不足。
發明內容
本發明的目的是提高防火涂料的附著力、成膜性能、碳層的硬度和抗蝕耐水性能，達到了防火阻燃的長效化。
本發明是用于超薄膨脹型鋼結構的防火涂料及其制備方法，四溴雙酚A環氧樹脂的配方為環氧氯丙烷與四溴雙酚A的質量比為1.3～1.5∶1，環氧氯丙烷與氫氧化鈉的質量比為1.0～1.05∶1，氫氧化鈉配制成30％的溶液使用；防火涂料的配方為四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯(HCPE)為共同成膜物質，四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯(HCPE)的質量比為3∶1，二者占涂料總組成的重量百分比為15.5％～16.5％；聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇為阻燃劑，三者的質量比為3∶2∶1，三者占涂料總組成的重量百分比為17.5％～18.5％；三氧化二銻、氯化石臘為協同阻燃劑，二者的質量比為3∶7，二者占涂料總組成的重量百分比為3.0％～3.5％；氫氧化鋁、硼酸鋅，二者的質量比為10∶3，二者占涂料總組成的重量百分比為15.0％～16.5％；鈦白粉為顏料，占涂料總組成的重量百分比為5.0％～5.5％；混合溶劑的組分為環己酮、丁醇、醋酸丁酯、醋酸乙酯，四者的質量比為3∶2∶2∶3，四者組成的混合溶劑占涂料總組成的重量百分比為44.0％～39.5％；聚酰胺為常溫固化劑，與涂料的質量比為10∶1。
本發明的制備方法，按以上所述的四溴雙酚A環氧樹脂的配方，將環氧氯丙烷與四溴雙酚A加入反應釜，開動攪拌并升溫至90℃，分2～3批分別加入30％的氫氧化鈉溶液，持續反應7.5小時，然后加入水和二甲苯進行洗滌，除去生成的氯化鈉，放出下層的水相，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂；稱取四溴雙酚A環氧樹脂、高氯化聚乙烯(HCPE)加入混合溶劑攪拌溶解，再分別加入聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、三氧化二銻、氫氧化鋁、硼酸鋅，最后再加入氯化石蠟，高速分散均勻后進行研磨，得到涂料A組分，以固化劑聚酰胺為B組分，A∶B＝10∶1的比例均勻混合，得到用于超薄膨脹型鋼結構的防火涂料。
本發明的有益之處在于該防火涂料具有較強的附著力、成膜性能好、燃燒膨脹優、碳層硬度高、抗蝕耐水性能，通過阻燃元素溴的高分子化達到了防火阻燃的長效化。
圖1為本發明防火涂料的制備工藝流程圖。圖2為本發明四溴雙酚A環氧樹脂的紅外光譜圖圖中四溴雙酚A的紅外光譜，與美國(The Sadtler StanardSpectra)薩特勒標準紅外光譜圖完全相符(光譜圖號為216K)，四溴雙酚A環氧樹脂紅外光譜圖為B0660152，其中798.0cm-1為C-Br的特征振動峰，911.8cm-1為環氧的特征峰，3452.0cm-1為環氧樹脂中-OH峰，2967.9cm-1、2931.8cm-1、3064.3cm-1和2875.4cm-1為C-H振動峰。
具體實施例方式
本發明是用于超薄膨脹型鋼結構的防火涂料及其制備方法，其防火涂料的配方為四溴雙酚A環氧樹脂的配方為環氧氯丙烷與四溴雙酚A的質量比為1.3～1.5∶1，環氧氯丙烷與氫氧化鈉的質量比為1.0～1.05∶1，氫氧化鈉配制成30％的溶液使用；防火涂料的配方為四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯(HCPE)為共同成膜物質，四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯(HCPE)的質量比為3∶1，二者占涂料總組成的重量百分比為15.5％～16.5％；聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇為阻燃劑，三者的質量比為3∶2∶1，三者占涂料總組成的重量百分比為17.5％～18.5％；三氧化二銻、氯化石臘為協同阻燃劑，二者的質量比為3∶7，二者占涂料總組成的重量百分比為3.0％～3.5％；氫氧化鋁、硼酸鋅，二者的質量比為10∶3，二者占涂料總組成的重量百分比為15.0％～16.5％；鈦白粉為顏料，占涂料總組成的重量百分比為5.0％～5.5％；混合溶劑的組分為環己酮、丁醇、醋酸丁酯、醋酸乙酯，四者的質量比為3∶2∶2∶3，四者組成的混合溶劑占涂料總組成的重量百分比為44.0％～39.5％；聚酰胺為常溫固化劑，與涂料的質量比為10∶1。
本發明的制備方法，按以上所述的四溴雙酚A環氧樹脂的配方，將環氧氯丙烷與四溴雙酚A加入反應釜，開動攪拌并升溫至90℃，分2～3批分別加入30％的氫氧化鈉溶液，持續反應7.5小時，然后加入水和二甲苯進行洗滌，除去生成的氯化鈉，放出下層的水相，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂；稱取四溴雙酚A環氧樹脂、高氯化聚乙烯(HCPE)加入混合溶劑攪拌溶解，再分別加入聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、三氧化二銻、氫氧化鋁、硼酸鋅，最后再加入氯化石蠟，高速分散均勻后進行研磨，得到涂料A組分，以固化劑聚酰胺為B組分，A∶B＝10∶1的比例均勻混合，得到用于超薄膨脹型鋼結構的防火涂料。
本發明的具體實施例如下:
實施例1將65g環氧氯丙烷與50g四溴雙酚A加入反應釜中，開動攪拌并升溫至90℃，分2～3批分別加入95g 30％的氫氧化鈉溶液反應持續7.5小時，然后加入水和二甲苯進行洗滌，除去生成的氯化鈉，放出下層的水相，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂。
稱取上述四溴雙酚A環氧20g、高氯化聚乙烯(HCPE)60g放入容器中，向容器中加入混合溶劑200g攪拌至樹脂溶解。再分別加入45g聚磷酸銨、30g三聚氰胺、15g季戊四醇、25g鈦白粉2、5g三氧化二銻，60g氫氧化鋁，最后再加入10g氯化石蠟。高速分散均勻后進行研磨，細度控制在80μm以下，以此為涂料A組分，以固化劑聚酰胺為B組分，A組分與B組分按10∶1復配均勻，得到本發明的防火涂料。
實施例2將70g環氧氯丙烷與50g四溴雙酚A加入反應釜中，開動攪拌并升溫至90℃，分2～3批分別加入100g 30％的氫氧化鈉溶液反應持續7.5小時，然后加入水和二甲苯進行洗滌，除去生成的氯化鈉，放出下層的水相，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂。
稱取上述四溴雙酚A環氧12g、高氯化聚乙烯(HCPE)36g加入容器中，向容器中加入混合溶劑120g攪拌至樹脂溶解。再分別加入28g聚磷酸銨、18g三聚氰胺、10g季戊四醇、15g鈦白粉、3g三氧化二銻，36g氫氧化鋁，12g硼酸鋅，最后再加入6g氯化石蠟。高速分散均勻后進行研磨，細度控制在80μm以下，以此為涂料A組分，以固化劑聚酰胺為B組分，A組分與B組分按10∶1復配均勻，得到本發明的防火涂料。
實施例3將75g環氧氯丙烷與50g四溴雙酚A加入反應釜中，開動攪拌并升溫至90℃，分2～3批分別加入108g 30％的氫氧化鈉溶液反應持續7.5小時，然后加入水和二甲苯進行洗滌，除去生成的氯化鈉，放出下層的水相，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂。
稱取上述四溴雙酚A環氧16g、高氯化聚乙烯(HCPE)48g加入容器中，向容器中加入混合溶劑160g攪拌至樹脂溶解。再分別加入36g聚磷酸銨、24g三聚氰胺、12g季戊四醇、20g鈦白粉、4g三氧化二銻，48g氫氧化鋁，16g硼酸鋅，最后再加入8g氯化石蠟。高速分散均勻后進行研磨，細度控制在80μm以下，以此為涂料A組分，以固化劑聚酰胺為B組分，A組分與B組分按10∶1復配均勻，得到本發明的防火涂料。
權利要求
1.用于超薄膨脹型鋼結構防火涂料，其特征在于四溴雙酚A環氧樹脂的配方為環氧氯丙烷與四溴雙酚A的質量比為1.3～1.5∶1，環氧氯丙烷與氫氧化鈉的質量比為1.0～1.05∶1，氫氧化鈉配制成30％的溶液使用；防火涂料的配方為四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯(HCPE)為共同成膜物質，四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯(HCPE)的質量比為3∶1，二者占涂料總組成的重量百分比為15.5％～16.5％；聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇為阻燃劑，三者的質量比為3∶2∶1，三者占涂料總組成的重量百分比為17.5％～18.5％；三氧化二銻、氯化石臘為協同阻燃劑，二者的質量比為3∶7，二者占涂料總組成的重量百分比為3.0％～3.5％；氫氧化鋁、硼酸鋅消煙劑，二者的質量比為10∶3，二者占涂料總組成的重量百分比為15.0％～16.5％；鈦白粉為顏料，占涂料總組成的重量百分比為5.0％～5.5％；混合溶劑的組分為環己酮、丁醇、醋酸丁酯、醋酸乙酯，四者的質量比為3∶2∶2∶3，四者組成的混合溶劑占涂料總組成的重量百分比為44.0％～39.5％；聚酰胺為常溫固化劑，與涂料的質量比為10∶1。
2.用于超薄膨脹型鋼結構的防火涂料的制備方法，其特征為按照權利要求1所述的四溴雙酚A環氧樹脂的配方，將環氧氯丙烷與四溴雙酚A加入反應釜，開動攪拌并升溫至90℃，分2～3批分別加入30％的氫氧化鈉溶液，持續反應7.5小時，然后加入水和二甲苯進行洗滌，除去生成的氯化鈉，放出下層的水相，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂；稱取四溴雙酚A環氧樹脂、高氯化聚乙烯(HCPE)加入混合溶劑攪拌溶解，再分別加入聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、三氧化二銻、氫氧化鋁、硼酸鋅，最后再加入氯化石蠟，高速分散均勻后進行研磨，得到涂料A組分，以固化劑聚酰胺為B組分，A∶B＝10∶1的比例均勻混合，得到用于超薄膨脹型鋼結構的防火涂料。
全文摘要
用于超薄膨脹型鋼結構防火涂料及其制備方法，四溴雙酚A環氧樹脂的配方為環氧氯丙烷與四溴雙酚A的質量比為1.3～1.5∶1，環氧氯丙烷與氫氧化鈉的質量比為1.0～1.05∶1；防火涂料的配方為四溴雙酚A環氧樹脂與高氯化聚乙烯的質量比為3∶1，聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇三者的質量比為3∶2∶1，三氧化二銻、氯化石臘二者的質量比為3∶7，氫氧化鋁、硼酸鋅消煙劑，二者的質量比為10∶3；其制備方法為將環氧氯丙烷與四溴雙酚A加入反應釜，開動攪拌并升溫至90℃，加入氫氧化鈉溶液，持續反應7.5小時，然后進行洗滌，加熱蒸出二甲苯，得到四溴雙酚A環氧樹脂；將四溴雙酚A環氧樹脂、高氯化聚乙烯加入混合溶劑攪拌溶解，再分別加入聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇、鈦白粉、三氧化二銻、氫氧化鋁、硼酸鋅，最后再加入氯化石蠟，高速分散均勻后進行研磨，與聚酰胺按10∶1的比例均勻混合，得到防火涂料。
文檔編號C09D123/00GK101058693SQ20071001770
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月13日 優先權日2007年4月13日
發明者崔錦峰, 楊保平, 周應萍, 王青寧, 郭軍紅 申請人:蘭州理工大學