本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種輕鋼建筑專用的防腐材料。
背景技術：
輕鋼結構即輕型鋼結構建筑體系，是以熱軋輕型H鋼、輕型焊接型鋼、高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼、薄鋼板和薄壁鋼管等高效能結構鋼材和高效功能材料為主，以各類高效裝飾連接材料為輔組裝而成。輕鋼結構主要構件鋼板厚度：≤10mm。輕鋼結構采用高效輕型薄壁型材，自重輕、強度高、占用面積小。構配件均為自動化、高精度生產，產品規格可系列化定型。輕鋼結構建筑沒有濕作業，型材經過鍍鋅、涂層后即可。房子可以搬遷，材料回收利用，布置靈活。
輕鋼構建構造完成后需要進行防腐處理，鋼材噴砂打磨后涂布防腐涂料。現有的防腐涂料包括醇酸調合漆、脂肪族聚氨脂漆、環氧面漆和氟碳漆等。這些防腐涂料均沒有考慮防火性能。
雖然鋼結構本身不會燃燒，但事實上防火能力差恰恰是輕鋼結構建筑的一大弱點,鋼結構建筑如果遇到火災,在周圍環境溫度達到1000℃以上時，鋼構件會瞬間失去80％的機械強度，造成建筑物的倒塌。
技術實現要素：
針對本領域的不足之處，本發明的目的是提出一種用于輕鋼結構的耐腐防火膠。
本發明的第二個目的是提出所述耐腐防火膠的制備方法。
本發明的第三個目的是提出所述耐腐防火膠的應用。
為實現本發明的目的，具體技術方案為：
一種用于輕鋼結構的耐腐防火膠，其包括質量份的以下成分：三聚氰胺甲醛樹脂100份，抗紫外線劑10～20份，耐久劑20份，阻燃劑5～15份，增韌劑5～10份，磷酸5～20份。
所述的耐腐防火膠，優選地，包括質量份的以下成分：三聚氰胺甲醛樹脂100份，抗紫外線劑14～16份，耐久劑20份，阻燃劑7～9份，增韌劑8份，磷酸5～20份。
其中，所述抗紫外線劑為鈦白粉、氧化鋅、炭黑中的一種，所述耐久劑為非離子類表面活性劑、氟碳聚合物類改性劑、季茂四醇、雙酚A、丙酮-二苯胺高溫縮合物(BLE)、對苯二酚二芐醚(DBH)或季戊四醇中的一種；
耐久劑是保持材料的阻燃性能的關鍵組分。耐久劑在較低溫度下釋放出無機酸，在稍高于釋放酸的溫度下發生酯化反應，防火膠體系在受熱過程中熔化，產生的水蒸氣和由氣源產生的不燃性氣體使體系膨脹發泡，覆蓋在鋼構表面，保護鋼構不會直接受熱形變。從生產成本、單位用量形成的泡沫提及等方面綜合考慮，優選以季戊四醇為耐久劑。磷酸用于殘余聚合反應，使反應體系發生聚合，提高了產物的粘度，從而可在鋼構表面獲得致密的涂層。
其中，所述增韌劑為石蠟或氯化石蠟，POE熱塑性彈性體，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，三元乙丙橡膠(EPDM)聚乙烯(PE)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的一種或多種。
本發明中，所述阻燃劑為阻燃聚醚，所述阻燃聚醚采用以下方法制備而得：質量份數分別為1-2、0.5-0.8、1.4-2.3、1.5-3的氟化物、環氧丁烷、催化劑、聚四氟乙烯、在溫度為500-700℃、壓力為50～80MPa、電壓1.2-2.0萬伏反應條件下，經過2-4小時反應得到；
其中所述氟化物為氟化鈉、氟化鉀、氟化稀土、氟化鎂中的一種或多種；所述催化劑為甲醇0.6-0.8質量份、硅油0.4-0.7質量份、硅酸鈉0.3-0.5質量份、碳酸氫鈉0.1-0.3質量份的混合物。
本發明所述耐腐防火膠的制備方法，是將三聚氰胺甲醛(MF)樹脂升溫40～50℃時，加入抗紫外線劑、阻燃劑、耐久劑反應15分鐘，再加入增韌劑氯化石蠟反應20～60分鐘，加入磷酸進行聚合反應。
所述的制備方法中，加入抗紫外線劑、阻燃劑、耐久劑后反應10～20分鐘，再加入增韌劑氯化石蠟，升溫至60～70℃反應20～40分鐘。
本發明所述耐腐防火膠在輕鋼結構構建中的應用。
應用本發明所述耐腐防火膠進行輕鋼結構表面處理的方法，在輕鋼構件表面的涂覆量為0.5～1.5公斤/m2。
三聚氰胺甲醛樹脂具有較大的化學活性、很高的膠接強度；采用本發明方法合成為耐腐防火膠后，可在鋼材表面形成耐化學腐蝕的防護層。涂覆本發明的耐腐防火膠的方法可以是滾涂、噴涂、涂刷等本領域常規的方法，也可以加入常規的有機溶劑以改變粘度。
本發明的有益效果在于：
本發明的產品原料配比科學、工藝簡單、產品質量穩定。本發明提出的產品，具有較高的粘度，可以在輕鋼表面形成致密涂層，涂層可耐高溫400℃，耐酸堿，耐腐蝕，延長了輕鋼結構壽命。
燃燒試驗的結果表明。涂布有本發明耐腐防火膠的鋼構在1200℃下的耐火時間超過3小時，構件無形變。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發明，但不應用來限制本發明的范圍。實施例中，如無特別說明，所用手段均為本領域常規技術手段。
本發明中所述的質量份為本領域技術人員常用的質量單位，例如可以是克，千克，噸，或為了操作方便自定的質量單位。在同一個配方中，“份”表示的單位質量相同。
實施例中，開孔閉孔測試儀購自貝士德儀器科技(北京)有限公司。
阻燃劑為阻燃聚醚，采用圓柱形密閉的反應容器反應合成。反應容器用氮氣和二氧化碳(體積比100:1.5)充滿，使容器內壓力為80MPa。
催化劑為甲醇0.6質量份、硅油0.5質量份、硅酸鈉0.3質量份、碳酸氫鈉0.1質量份的混合物。質量份數分別為1、0.5、1.5、1.5的氟化稀土、環氧丁烷、催化劑、聚四氟乙烯，在溫度為580℃、壓力為80MPa、電壓1.5萬伏、微波頻率100GHz反應條件下，經過2.5小時反應得到。
實施例1：
原料(以下為重量份數)：三聚氰胺甲醛樹脂(MF樹脂)100份，抗紫外線劑鈦白粉15份，耐久劑季戊四醇20份，阻燃劑8份，增韌劑采用氯化石蠟52#，用量為8份，磷酸20份。
在帶攪拌和加熱管的反應釜中，將MF樹脂升溫至45℃，加入鈦白粉、阻燃劑、季戊四醇反應15分鐘，加入氯化石蠟，升溫至65℃，反應30分鐘，此時反應體系的粘度不大，為懸浮液。加入磷酸20份，開始聚合，反應體系的粘度有明顯增加時，停止反應(約15分鐘)。
產品顏色為白色，涂4杯(25℃)粘度為20秒。
實施例2：
原料(以下為重量份數)：三聚氰胺甲醛樹脂(MF樹脂)100份，抗紫外線劑氧化鋅(400目)15份，耐久劑雙酚A15份，阻燃劑8份，增韌劑采用氯化石蠟52#，用量為7份，磷酸(市購，質量含量85％，下同)20份。
在帶攪拌和加熱管的反應釜中，將MF樹脂升溫至45℃，加入氧化鋅粉、阻燃劑、季戊四醇反應15分鐘，加入氯化石蠟，升溫至65℃，反應30分鐘，此時反應體系的粘度不大，為懸浮液。加入磷酸20份，開始聚合，反應體系的粘度有明顯增加時，停止反應(約15分鐘)。
產品顏色為黑色，涂4杯(25℃)粘度為18秒。
實施例3
原料(以下為重量份數)：三聚氰胺甲醛樹脂(MF樹脂)100份，抗紫外線劑炭黑15份，耐久劑BLE 15份，阻燃劑8份，增韌劑采用氯化石蠟52#，用量為7份，磷酸15份。
在帶攪拌和加熱管的反應釜中，將MF樹脂升溫至45℃，加入氧化鋅粉、阻燃劑、季戊四醇反應15分鐘，加入氯化石蠟，升溫至65℃，反應30分鐘，此時反應體系的粘度不大，為懸浮液。加入磷酸20份，開始聚合，反應體系的粘度有明顯增加時，停止反應(約15分鐘)。
涂4杯(25℃)粘度為16秒。
實驗例1防腐試驗
2cm×2cm×1mm的輕鋼試片用鹽霧試驗機試驗。在2cm×2cm×1mm(長×寬×厚度)熱鍍鋅鋼板表面涂覆1.0公斤/m2實施例1～3制備的耐腐防火膠，制成試片。在35℃下均勻地噴射5wt％的鹽水，通過肉眼觀察經過72小時、168小時、960小時后的試片表面，72小時和168小時后試片表面沒有變色或形變；960小時后試片只是發生微小程度的脫色，試片的表面未發生變形。經過72小時之后，對試片進行十字交叉膠帶劃格的附著力測試，結果表明，被剝離的表面涂層的面積占總面積的5％以下。
同樣大小的試片，在10wt％氫氧化鈉溶液中進行浸漬，用電化學工作站(鄭州世瑞思儀器科技有限公司)進行動電位極化試驗，求得其中實施例1耐腐防火膠涂布樣片腐蝕速度為0.0015mm/yr，實施例2涂布樣片腐蝕速度為0.0016mm/yr，實施例3涂布樣片腐蝕速度為0.0018mm/yr。
實驗例2耐火試驗
實驗儀器為JCB－2建材不燃性試驗爐。爐內平均溫升△T≤50℃。
實施例1～3涂布的各試件在400℃下燃燒，試件表面涂層均發生膨脹，燃燒12小時后刮去涂層，肉眼觀察鋼材表面，沒有變色或形變，燃燒試驗證明其耐高溫可達400℃。
以長度為0.5m的H型輕鋼進行試驗。在輕鋼表面涂覆1.0公斤/m2實施例制備的耐腐防火膠(實施例1～3每個實施例制2個樣片，共6片)。按照現行中華人民共和國GB 8624-2006《建筑材料及制品燃燒性能分級》的A級標準測試其防火能力
各試件在1200℃下燃燒3小時，只有涂實施例3防腐耐火膠的一件發生微小形變，燃燒時間達4小時后，其中五件均有形變。說明涂布有本發明耐腐防火膠的鋼構在1200℃下的耐火時間可超過3小時。
雖然，上文中已經本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。