[發(fā)明專利]一種石膏基非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011584233.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112679184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉林;陳麗;丁立偉;劉慶國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯米科技（山東）有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/14
• 分類號(hào): C04B28/14;C04B111/28
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李箏

本發(fā)明具體涉及一種石膏基非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。防火涂料是一種簡(jiǎn)便有效的鋼結(jié)構(gòu)防火手段，通過(guò)向膠凝材料中添加輕質(zhì)、高燃點(diǎn)填充材料實(shí)現(xiàn)防火阻燃效果。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，目前石膏基防火材料中，大量添加聚苯顆粒作為填充材料，然而，上述材料在高溫條件下易燃，并且釋放大量有害氣體。針對(duì)上述研究現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種優(yōu)化的石膏基防火涂料，由石膏390?450份、輕質(zhì)填充材料85?135份、增強(qiáng)纖維20?35份及緩凝劑3?5份構(gòu)成，所述防火材料構(gòu)成簡(jiǎn)單，混合后涂料具有良好的施工性能及防火性能，應(yīng)用于建筑業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)防火，質(zhì)輕、環(huán)保，使用更加安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)阻燃材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合物，所述組合在制備防火涂料中的應(yīng)用以及一種石膏基非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

背景技術(shù)

公開(kāi)該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

鋼結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好，便于工業(yè)化生產(chǎn)，施工速度快，是建筑中應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)形式之一。但是其不足之處就是耐火性能差，在高溫條件下存在強(qiáng)度降低和蠕變現(xiàn)象。

對(duì)建筑用鋼而言，在260℃以下強(qiáng)度不變，260℃～280℃開(kāi)始下降；達(dá)到400℃時(shí)，屈服現(xiàn)象消失，強(qiáng)度明顯降低；達(dá)到450℃～500℃時(shí)，鋼材內(nèi)部再結(jié)晶使強(qiáng)度快速下降；隨著溫度的進(jìn)一步升高，鋼結(jié)構(gòu)的承載力將會(huì)喪失。蠕變?cè)谳^低溫度時(shí)也會(huì)發(fā)生，但溫度越高蠕變?cè)矫黠@。近年來(lái)，未采取有效防火保護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)中，15min～20min就出現(xiàn)大面積垮塌，因此，為了防止和減少建筑鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)危害，保護(hù)使用人員和消防救援人員的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全，必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的防火保護(hù)措施。由于防火涂料施工簡(jiǎn)便，且不受鋼構(gòu)件幾何形狀限制，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性被廣泛采用。其中非膨脹(厚涂)型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料安全可靠、綠色環(huán)保更是被科研單位、監(jiān)管部門(mén)、市場(chǎng)主體大力推崇的防火涂料。

目前國(guó)內(nèi)最常用的一種非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是以水泥為膠凝材料，添加膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、礦物纖維配制而成的防火涂料。此種涂料的優(yōu)點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，缺點(diǎn)是同鋼結(jié)構(gòu)的粘接強(qiáng)度低，干密度重，黏附在鋼結(jié)構(gòu)表面會(huì)顯著增加鋼結(jié)構(gòu)的重量，增加施工安全隱患。并且水泥在水化過(guò)程中的收縮屬性造成的空鼓、開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象嚴(yán)重。為解決粘接強(qiáng)度施工時(shí)需用建筑乳液或乳膠拉毛，用粘釘、掛網(wǎng)來(lái)減少涂料的空鼓開(kāi)裂，浪費(fèi)了大量時(shí)間、增加了造價(jià)成本。另外，水泥基阻燃材料的施工和養(yǎng)護(hù)都必須在0℃以上進(jìn)行，無(wú)法在冬季施工，該特性會(huì)明顯的造成工期延遲。此種非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料配方設(shè)計(jì)、施工工藝已經(jīng)嚴(yán)重不能滿足大截面、大跨度、涂層厚的市場(chǎng)需求。另一種是以半水石膏為膠凝材料，大量添加聚苯乙烯(聚苯顆粒)、有機(jī)助劑等組成的一種涂料，此防火涂料優(yōu)點(diǎn)是干密度輕，但致命的缺點(diǎn)是由于涂料成分中含有大量聚苯乙烯(聚苯顆粒)，該材料在火災(zāi)燃燒過(guò)程中釋放大量二氧化碳、一氧化碳及含氮?dú)怏w等，該類型的氣體在火災(zāi)環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致人中毒、失去行動(dòng)能力甚至死亡。另外，聚苯乙烯泡沫在加熱過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生刺鼻的氣味和煙霧，而將聚苯乙烯長(zhǎng)期置于高溫環(huán)境中則會(huì)緩慢釋放甲醛、游離苯等有害氣體。并且聚苯乙烯(聚苯顆粒)抗壓強(qiáng)度松軟，很容易受到外力損壞，將聚苯乙烯(聚苯顆粒)作為一種防火涂料的材料應(yīng)用于建筑工程將留下明顯的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述研究背景，本發(fā)明目的在于提供一種安全可靠、綠色環(huán)保、配方合理、應(yīng)用簡(jiǎn)便并且造價(jià)適宜的防火涂料?；谠摷夹g(shù)目的，本發(fā)明選擇提供一種石膏基的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，石膏基防火材料產(chǎn)品干密度在355-375kg/m³范圍內(nèi)，是傳統(tǒng)水泥基防火涂料的65-70％，對(duì)減輕鋼結(jié)構(gòu)的荷載有重要意義，同時(shí)抗壓強(qiáng)度超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的2-2.5倍。

基于上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面，提供一種組合物，所述組合物中包括石膏、輕質(zhì)填充材料、增強(qiáng)纖維及緩凝劑，各原料及重量份數(shù)如下：石膏390-450份、輕質(zhì)填充材料85-135份、增強(qiáng)纖維20-35份及緩凝劑3-5份。