[發明專利]一種水性聚脲基膨脹型鋼結構防火涂料的制備方法

在審

• 申請號: 202110496933.4
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113150663A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 翟現明;陳力軍;鄭芳俊;楊波;王小建;劉栩瑞;李榮;耿天軍
• 申請（專利權）人: 華陽新材料科技集團有限公司;山西省建筑科學研究院有限公司;陽煤集團納谷（山西）氣凝膠科創城管理有限責任公司;山西建筑工程集團有限公司;山西陽泰環保技術服務有限公司
• 主分類號: C09D175/02
• 分類號: C09D175/02;C09D131/04;C09D5/18;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發明提供一種水性聚脲基膨脹型鋼結構防火涂料的制備方法，具體包括：a)將端氨基聚四氫呋喃、氫化苯基甲烷二異氰酸酯和乙酸乙酯混合反應；b)加入乙二胺基乙磺酸鈉的水溶液反應；c)加入乙二胺水溶液反應，除去溶劑，得到水性聚脲乳液；d)將去離子水、γ?氨丙基三乙氧基硅烷、冰乙酸混合反應，得到γ?氨丙基三乙氧基硅烷乙酸鹽水溶液；e)將去離子水、消泡劑、分散劑、PH值調節劑、金紅石型鈦白粉、三聚氰胺、雙季戊四醇、聚磷酸銨、氣凝膠漿料、步驟c)得到的水性聚脲乳液、醋叔乳液、步驟d)得到的γ?氨丙基三乙氧基硅烷乙酸鹽的水溶液和增稠劑混合并分散。本發明防火涂料具有較高的耐火性能、較長的使用壽命和良好的各項物理性能。

技術領域

本發明涉及建筑用涂料領域，具體涉及一種水性聚脲基膨脹型鋼結構防火涂料的制備方法。

背景技術

鋼結構作為高層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，尤其在超高層及大跨度建筑等方面顯示出強大的生命力。隨著中國城市規模的發展，鋼結構在中國建筑業的應用具有非常廣闊的前景。但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。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，起防火隔熱作用，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。國內外早已對鋼結構防火涂料的研究和應用展開了積極的工作并取得了較好的成就，至今仍方興未艾。

膨脹型鋼結構防火涂料黏度更細、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好。在滿足防火要求的同時又能滿足高裝飾性要求，特別是對裸露的鋼結構，這類涂料是備受用戶青睞的鋼結構防火涂料。

膨脹型防火涂料一般由聚磷酸氨，三聚氰胺，季戊四醇，，鈦白粉、成膜物質等組成，涂層遇火迅速膨脹，涂層形成海綿狀較厚實的防火隔熱層，使鋼結構遇到火災時不易變彎曲和坍塌，延長鋼結構耐火時間達到防火效果。其中，成膜物質為膨脹型防火涂料的關鍵原料之一，其性質對涂膜理化性能和涂膜遇火后膨脹層的隔熱性能都起著至關重要的作用。水基成膜物質因其更符合環保要求而得到了越來越多的應用，目前使用較多的成膜物質為醋叔乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液等，在實際工程應用中，膨脹型鋼結構防火涂料長期暴露于大氣中，經受陽光、雨水、冷熱變化等作用，因此，現已報道膨脹型鋼結構防火涂料也存在諸如耐火性能較低、使用壽命較短、物理性能較差、耐水性較差等不足。

因此，本領域迫切需要開發一種新的超薄型鋼結構防火涂料的制備方法。

發明內容

本發明的目的在于基于現有技術中的不足，提供一種水性聚脲基膨脹型鋼結構防火涂料的制備方法。本發明水性聚脲基膨脹型鋼結構防火涂料用于鋼結構時，可起到較好的隔熱作用，同時，且其形成的涂膜具有良好的耐污性、長的使用壽命和良好的物理性能。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種水性聚脲基膨脹型鋼結構防火涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將端氨基聚四氫呋喃、氫化苯基甲烷二異氰酸酯和乙酸乙酯混合加熱并反應；

步驟2：將乙二胺基乙磺酸鈉水溶液加入到步驟1得到的產物中并反應；

步驟3：將乙二胺的水溶液加入到步驟2得到的產物中并進行攪拌，然后除去溶劑，得到水性聚脲乳液；

步驟4：將去離子水、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、冰乙酸混合并反應，得到γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙酸鹽的水溶液；