[發明專利]能分解甲醛的水性室內薄型鋼結構防火涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710124591.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106833176A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 孫佳福
• 申請（專利權）人: 北京茂源防火材料廠
• 主分類號: C09D131/04
• 分類號: C09D131/04;C09D133/08;C09D183/07;C09D5/18;C08F220/18;C08F212/08;C08F230/08
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司11471
• 代理人: 江娟

技術領域

本發明屬于防火涂料技術領域，具體涉及一種能分解甲醛的水性室內薄型鋼結構防火涂料及其制備方法。

背景技術

室內環境中甲醛的來源主要是家具和織物、木制品填料、建筑來源、清潔劑、化妝品和個人用品等，其中主要是人造板材。甲醛對皮膚粘膜有刺激性作用，吸入甲醛能引起頭暈、頭痛、乏力、惡心等癥狀，嚴重時還會導致不孕、胎兒畸形、致癌等。根據GB/T18883-2002《室內空氣質量標準》，空氣中的甲醛含量應≦0.10m0/m³,而目前室內空氣中甲醛含量很多超出國家標準，這給人們的健康帶來了威脅。

鋼結構作為建筑結構的一種形式，以其強度高、質量輕，并有良好的延伸性、抗震性和施工周期短等特點，在建筑業中得到廣泛應用。但是由于鋼結構自身不燃，鋼結構的防火隔熱保護問題曾一度被人們忽視。根據國內外有關資料報道及有關機構的試驗和統計數字表明，鋼結構建筑的耐火性能較磚石結構和鋼筋混凝土結構差。鋼材的機械強度隨溫度的升高而降低，在500℃左右，其強度下降到40％-50％，鋼材的力學性能，諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，很快失去支撐能力，導致建筑物垮塌。因此，對鋼結構進行保護勢在必行，鋼結構防火涂料刷涂或噴涂在鋼結構表面，可起到防火隔熱作用，防止鋼材在火災中迅速升溫而降低強度，避免鋼結構失去支撐能力而導致建筑物垮塌。

鋼結構防火涂料按厚度分為厚型、薄型、超薄型鋼結構防火涂料；按使用的溶劑分為溶劑型、水性和粉末狀鋼結構防火涂料，薄型鋼結構防火涂料由于質量比較輕、占據空間小、防火效率高、具有裝飾性等特點，在鋼結構火災防護中得到廣泛的應用。然而，現有的薄型鋼結構防火涂料多數為以有機溶劑為分散介質的溶劑型涂料，不僅阻燃性、耐火性和隔熱性能欠佳，有機揮發物釋放量大，對環境污染嚴重。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種不僅阻燃性好、隔熱性強、耐火性能優異，而且能分解甲醛、凈化空氣的水性室內薄型鋼結構防火涂料。所述水性室內薄型鋼結構防火涂料用于鋼結構中與基體的粘接性強，涂層具有耐候、防水功能，防火阻燃性能好，符合GB14907-2002《鋼結構防火涂料》標準，耐火極限達2h-2.5h。

本發明所采用的技術方案為：

一種能分解甲醛的水性室內薄型鋼結構防火涂料，原料組分包括：

聚醋酸乙烯酯乳液，15-25重量份；

有機硅改性苯丙乳液，1-5重量份；

聚磷酸銨，20-40重量份；

三聚氰胺，10-15重量份；

季戊四醇，10-15重量份；

可膨脹石墨，0.5-3.5重量份；

復合型硅藻泥，10-20重量份；

防裂劑，5-15重量份；

滑石粉，1-10重量份；

水，10-30重量份。

所述聚醋酸乙烯酯乳液的粘度為20000-30000MPa·s，所述聚醋酸乙烯酯乳液的固含量為33-37wt％；

所述有機硅改性苯丙乳液的粘度為500-2000MPa·s，所述有機硅改性苯丙乳液的固含量為46-48wt％。

所述有機硅改性苯丙乳液采用如下方法制備：

(S1)按照質量比4.5:1-6:1分別稱取去離子水和叔丁醇并進行充分混合均勻，即得混合溶劑；

(S2)按照質量比35-45:45-55:1-3:10-15:1-3依次稱取苯乙烯、丙烯酸異辛酯、硅酸乙酯、有機硅單體及陰離子開環聚合乳液并進行充分混合均勻，得到第一溶液體系，將所述第一溶液體系加入到步驟(S1)所述的混合溶劑中，所述第一溶液體系與所述混合溶劑的質量比為1:1.8-1.2，充分混合均勻，在攪拌條件下進行加熱至80-90℃保溫2-3h，即得第二溶液體系；

(S3)按照質量比1-3:1-3:1-2依次稱取乙烯基硅油、二氧化硅氣凝膠和二甲基甲酰胺并進行充分混合均勻，得到混合物料，將所述混合物料加入到步驟(S2)第二溶液體系中，所述混合物料與所述第二溶液體系的質量比為1:55-1:65，充分混合均勻，得到第三溶液體系；

(S4)將所述第三溶液體系溫度控制在60-65℃，之后向所述第三溶液體系中滴加過硫酸鉀，所述過硫酸鉀的質量占所述第三溶液體系質量的0.2-0.3wt％，滴加結束后，冷卻至室溫，用氨水調節pH至中性，即得所述有機硅改性苯丙乳液。

所述聚磷酸銨為聚合度≧1000的聚磷酸銨和聚合度30-100的聚磷酸銨按照質量比1:1-1:3組成的混合物。