一种非膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及防火涂料技术领域，具体涉及一种非膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法。


背景技术：

2.钢材是常用的建筑材料，而且是主要的建筑结构之一。自20世纪80年代以来，我国的钢结构建筑不论是工业还是民用，建筑物和超高层民用建筑物均广泛采用钢结构。因为用钢材制作骨架建造房屋，具有强度高、自重轻、施工工期短、建筑结构多样等优点。但是钢筋虽然比较坚硬，本身也不燃烧，可是在温度升高到某一极限温度时，强度便大幅度下降。如钢材自身温度达到540℃以上时，几乎不能承载。为了防止钢结构建筑物在火灾中迅速升温产生变形坍塌，最大限度保护人民生命财产安全，科研工作者研制出其保护神——钢结构防火涂料。
3.钢材虽然是不燃烧物，它却极易导热，怕火烧，科学试验和火灾实例都表明，未加保护的钢结构在火灾温度的作用下，只需15min，自身温度就可达540℃以上，钢材的机械性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及载荷能力等，都迅速下降；达到600℃时，强度几乎等于零。钢构件失去承载能力的温度称为临界温度，使用钢结构防火涂料的目的就是设法推迟钢构件达到临界温度的时间。钢结构防火保护的目的就是将钢结构的耐火极限由0.25h提高到防火设计规范规定的耐火极限，防止钢结构在火灾中迅速升温产生变形坍塌，从而为消防灭火和安全疏散赢得宝贵时间，避免或减少火灾损失，防火保护的原理是采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度，推迟钢结构温升、强度变弱的时间。
4.通常膨胀型钢结构防火涂料，其耐火极限在1.5h以内，仅个别品种的耐火极限达到了2.0h。薄涂型膨胀防火涂料之所以耐火极限不太长，是由自身的原材料和防火原理决定的。要求耐火极限达到2.0以上，必须选用非膨胀钢结构防火隔热涂料。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种非膨胀型钢结构防火涂料及其制备方法，由无机质材料构成，涂层稳定，老化速度慢，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非膨胀型钢结构防火涂料，该非膨胀型钢结构防火涂料的各组成原料按分量计，包括无机材料30-60份、硅酸盐水泥30-40份、填料10-25份、助剂2-6份。
7.优选的，所述无机材料包括玻化微珠和膨胀蛭石；所述玻化微珠15-30份，所述膨胀蛭石15-30份。
8.优选的，所述填料包括玄武岩纤维和氢氧化铝；所述玄武岩纤维5-15份，所述氢氧化铝5-10份。
9.优选的，所述助剂包括粘合剂和减水剂；所述减水剂1-3份，所述粘合剂1-3份。
10.本发明还提出一种非膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，包括如下步骤：
11.称取相应分量的硅酸盐水泥、玻化微珠、膨胀蛭石、玄武岩纤维、减水剂、粘合剂、氢氧化铝，备用；
12.对所述玻化微珠和膨胀蛭石进行处理，将玻化微珠和膨胀蛭石过100目-120目的振动筛，筛除其中的杂质；
13.将挑选后的所述玻化微珠和膨胀蛭石放入到搅拌釜一中进行混合，制得混合料a；
14.将所述玄武岩纤维和氢氧化铝放入到搅拌釜一中与混合料a进行混合，制得混合料b；
15.将所述硅酸盐水泥投入到搅拌釜一中与混合料b进行混合，制得混合料c；
16.将所述粘合剂和减水剂加入到搅拌釜二中进行混合，制得混合料d；
17.将所述混合料d投入到搅拌釜一中与混合料c进行混合后进行灌装；
18.非膨胀型钢结构防火涂料制备完成。
19.优选的，所述混合料d加入到搅拌釜一中时，在压缩空气条件下以雾状喷入。
20.优选的，在所述混合料d喷射时，搅拌釜一始终处于搅拌状态。
21.优选的，对所述混合料c进行抽样检测，检测指标松散密度为0.6～0.7kg/l。
22.优选的，所述灌装采用塑料桶进行密封包装。
23.综上所述，由于采用了上述技术，本发明的有益效果是：
24.本发明采用玻化微珠以及膨胀蛭石为主体无机材料，选择硅酸盐水泥作为粘接基底，并搭配使用耐高温玄武岩纤维进行补强和增加涂料的耐温性，玻化微珠由于内部中空结构，有着极低的导热系数，比常规使用的珍珠岩类无机材料的导热系数更低，再搭配低导热系数的膨胀蛭石，能够有效的减缓热量的传递速度；此外，在非膨胀钢结构防火涂料中加入氢氧化铝在火灾来临时会吸热进行分解，能够减少一部分热量传递。
附图说明
25.图1为本发明一种非膨胀型钢结构防火涂料的制备方法流程图。
具体实施方式
26.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.本发明实施例中提供了一种非膨胀型钢结构防火涂料，该非膨胀型钢结构防火涂料的各组成原料按分量计，包括无机材料30-60份、硅酸盐水泥30-40份、填料10-25份、助剂2-6份。
29.其中，所述无机材料中的玻化微珠23份、膨胀蛭石20份；所述填料中的玄武岩纤维5份、氢氧化铝10份；所述助剂中的减水剂1份、粘合剂1份；硅酸盐水泥40份。
30.本发明实施例中提出了该非膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，如图1所示的，包括如下步骤：
31.称取相应分量的硅酸盐水泥40份、玻化微珠23份、膨胀蛭石20份、玄武岩纤维5份、减水剂1份、粘合剂1份、氢氧化铝10份，备用；
32.对所述玻化微珠和膨胀蛭石进行处理，将玻化微珠和膨胀蛭石过100目-120目的振动筛，筛除其中的杂质；
33.将挑选后的所述玻化微珠和膨胀蛭石放入到搅拌釜一中进行混合，制得混合料a；
34.将所述玄武岩纤维和氢氧化铝放入到搅拌釜一中与混合料a进行混合，制得混合料b；
35.将所述硅酸盐水泥投入到搅拌釜一中与混合料b进行混合，制得混合料c，对所述混合料c进行抽样检测，检测指标松散密度为0.6～0.7kg/l；
36.将所述粘合剂和减水剂加入到搅拌釜二中进行混合，制得混合料d；
37.所述混合料d加入到搅拌釜一中，在压缩空气条件下以雾状喷入，在所述混合料d喷射时，搅拌釜一始终处于搅拌状态，与混合料c进行混合后进行灌装，所述灌装采用塑料桶进行密封包装；
38.非膨胀型钢结构防火涂料制备完成。
39.实施例2
40.本发明实施例中提供了一种非膨胀型钢结构防火涂料，该非膨胀型钢结构防火涂料的各组成原料按分量计，包括无机材料30-60份、硅酸盐水泥30-40份、填料10-25份、助剂2-6份。
41.其中，所述无机材料中的玻化微珠30份、膨胀蛭石20份；所述填料中的玄武岩纤维4份、氢氧化铝8份；所述助剂中的减水剂2份、粘合剂1份；硅酸盐水泥35份。
42.本发明实施例中提出了该非膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，如图1所示的，包括如下步骤：
43.称取相应分量的硅酸盐水泥35份、玻化微珠30份、膨胀蛭石20份、玄武岩纤维4份、减水剂2份、粘合剂1份、氢氧化铝8份，备用；
44.对所述玻化微珠和膨胀蛭石进行处理，将玻化微珠和膨胀蛭石过100目-120目的振动筛，筛除其中的杂质；
45.将挑选后的所述玻化微珠和膨胀蛭石放入到搅拌釜一中进行混合，制得混合料a；
46.将所述玄武岩纤维和氢氧化铝放入到搅拌釜一中与混合料a进行混合，制得混合料b；
47.将所述硅酸盐水泥投入到搅拌釜一中与混合料b进行混合，制得混合料c，对所述混合料c进行抽样检测，检测指标松散密度为0.6～0.7kg/l；
48.将所述粘合剂和减水剂加入到搅拌釜二中进行混合，制得混合料d；
49.所述混合料d加入到搅拌釜一中，在压缩空气条件下以雾状喷入，在所述混合料d喷射时，搅拌釜一始终处于搅拌状态，与混合料c进行混合后进行灌装，所述灌装采用塑料桶进行密封包装；
50.非膨胀型钢结构防火涂料制备完成
51.实施例3
52.本发明实施例中提供了一种非膨胀型钢结构防火涂料，该非膨胀型钢结构防火涂料的各组成原料按分量计，包括无机材料30-60份、硅酸盐水泥30-40份、填料10-25份、助剂2-6份。
53.其中，所述无机材料中的玻化微珠25份、膨胀蛭石25份；所述填料中的玄武岩纤维7份、氢氧化铝5份；所述助剂中的减水剂1份、粘合剂2份；硅酸盐水泥35份。
54.本发明实施例中提出了该非膨胀型钢结构防火涂料的制备方法，如图1所示的，包括如下步骤：
55.称取相应分量的硅酸盐水泥35份、玻化微珠25份、膨胀蛭石25份、玄武岩纤维7份、减水剂1份、粘合剂2份、氢氧化铝5份，备用；
56.对所述玻化微珠和膨胀蛭石进行处理，将玻化微珠和膨胀蛭石过100目-120目的振动筛，筛除其中的杂质；
57.将挑选后的所述玻化微珠和膨胀蛭石放入到搅拌釜一中进行混合，制得混合料a；
58.将所述玄武岩纤维和氢氧化铝放入到搅拌釜一中与混合料a进行混合，制得混合料b；
59.将所述硅酸盐水泥投入到搅拌釜一中与混合料b进行混合，制得混合料c，对所述混合料c进行抽样检测，检测指标松散密度为0.6～0.7kg/l；
60.将所述粘合剂和减水剂加入到搅拌釜二中进行混合，制得混合料d；
61.所述混合料d加入到搅拌釜一中，在压缩空气条件下以雾状喷入，在所述混合料d喷射时，搅拌釜一始终处于搅拌状态，与混合料c进行混合后进行灌装，所述灌装采用塑料桶进行密封包装；
62.非膨胀型钢结构防火涂料制备完成。
63.根据实施例1-3制备非膨胀型钢结构防火涂料后进行试验，得出下表：
64.[0065][0066][0067]
由上表可知：选择硅酸盐水泥作为粘接基底，并搭配使用耐高温玄武岩纤维进行
补强和增加涂料的耐温性，玻化微珠由于内部中空结构，有着极低的导热系数，比常规使用的珍珠岩类无机材料的导热系数更低，再搭配低导热系数的膨胀蛭石，能够有效的减缓热量的传递速度。
[0068]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0069]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。