CN102732156A - 室外专用膨胀型防火涂层及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种室外专用膨胀型防火涂层，其特征在于：其含量按重量比例为：20.05%的二甲苯、5.40%的芳烃100、8.30%的树脂、5.40%的氯化石蜡、1.30%的氢化蓖麻油、23.00%的多磷酸胺盐、7.50%的季戊四醇、6.50%的三聚氰胺、4.50%的钛白粉、0.05%的氧化锌、18.00%的380500基料及复配润湿剂，其制备方法为：将原料通过搅拌机或者分散机分别在不同时段分别加料并且进行搅拌、预分散，在加料同时不断调整搅拌机转速，控制搅拌机中的温度，最后进行自然冷却，包装。本发明具有高耐火性、防腐蚀、适应能力强、可适用于室外的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种室外专用膨胀型防火涂层及其制作方法，适用于室外施工、室外使用，适用于大型钢结构、混凝土结构的防火、装饰涂装。
背景技术
目前市场上提供的膨胀型钢结构防火涂层存在如下重要问题：
1、耐火时限普遍在120分钟或以下：高耐火时限产品为空白（150分钟及以上）。
2、只能用于室内，不能用于室外：因为配方及生产工艺的限制，现有产品的耐候型、耐水性一般不能达到国标GB14907室外型防火涂层的要求，涂层受雨水冲刷后APP溶解殆尽，基本不能再膨胀发泡。
3、耐火性能不稳定，随使用时间的延长而迅速衰减：膨胀隔热的原理是涂层受热进行三元化学反应（酸源、气源、碳源），涂层形成富含惰性气体的碳化层，目前的产品在室内干燥环境下其耐火性能以年35%的速率衰减。
4、仅能用于钢结构，不能用于混凝土的保护：目前市面上的产品均为普通丙烯酸树脂系统，与混凝土接触会起造化反应，且涂层不具备弹性，季节变换、温度变动易发生开裂、脱落等漆病。
5、仅有防火效能，不具备防腐蚀及美观装饰性能：因配方及生产工艺限制，目前市面上的几乎所有产品均不具备防腐蚀及装饰性能，功能单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高耐火性、防腐蚀、适应能力强、可适用于室外的室外专用膨胀型防火涂层。
根据上述目的，本发明提供一种室外专用膨胀型防火涂层，其特征在于：其含量按重量比例为：
XYLENE 二甲苯 ------------------------------ 20.05%
SOLVESSO 100 芳烃100 ------------------------ 5.40%
Resin DP 树脂 --------------------------- 8.30%
HORDARESIN NP 70 氯化石蜡 ------------------- 5.40%
THIXATROL ST 氢化蓖麻油 --------------------- 1.30%
EXOLT AP 462 多磷酸胺盐 --------------------- 23.00%
Charmor PM 季戊四醇 ------------------------ 7.50%
MELAMIN 99.9% 三聚氰胺 --------------------- 6.50%
TI-PURE R-706 钛白粉 ------------------------ 4.50%
ZN-WEISS-HARZSIEGEL 氧化锌 ----------------- 0.05%
380500基料及复配润湿剂 -------------------- 18.00%
本发明还提供了一种室外专用膨胀型防火涂层的制备方法，其步骤为：
步骤一：将10%的二甲苯和5.4%的芳烃100放入分散机或者搅拌机中搅拌；
步骤二：边搅拌边按照顺序加入8.3%的树脂和5.4%的氯化石蜡，添加完成上述原料后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，再次开始搅拌，搅拌机或分散机的转速为450RPM，搅拌20分钟，温度低于35℃，取少许物料倒在玻璃板上观察，透明无不溶物，直至透明；
步骤三：分散、搅拌同时加料1.3%的氢化蓖麻油，搅拌机或分散机的转速设置为300-450RPM，待氢化蓖麻油完全溶解后，继续搅拌并同时按照顺序添加23%的多磷酸胺盐、7.5&的季戊四醇、6.5%的三聚氰胺、 4.5%的钛白粉、0.05%的氧化锌；
步骤四：待上述料加完后，停止搅拌，清理搅拌，通过喷淋装置使用2.5%的二甲苯进行清洗，温度控制在35℃ 以下；
步骤五：清洗完成，开搅拌，分散转速设置为600RPM，使搅拌机罐内温度升至51-53℃；
步骤六：将搅拌转速调整到330RPM，同时进行加料18%的380500基料及复配润湿剂，7.55%的二甲苯，添加完成后，将转速调整到300RPM，搅拌10分钟，罐内温度不得超过55℃。
步骤七：通冷却水，温度降至40℃，通过研磨泵到储罐中，储罐温度35℃以下，自然冷却，静止，第二天早晨取样检测，检测项目合格后，再熟化48小时，重复检测，合格后过滤，包装。
所述的380500基料及复配润湿剂的制作过程为：将25%的418芳烃100和1.11%的BYKUMEN（复配润湿剂）放入搅拌机搅拌，搅拌机转速设定为200RPM，同时顺序加料16.67%的苯乙烯丙烯酸共聚物和6.67%的HORDARESIN NP 70 氯化石蜡，添加完成后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，搅拌机转速设定为450RPM，进行25分钟以上，温度小于35℃，停搅拌取样倒在玻璃板上观察无不溶颗粒，如有不溶颗粒可适当延长搅拌时间；再次按照顺序加料并且进行搅拌，搅拌机转速设定为300-450RPM，顺序加料11.11%的多聚磷酸铵、5.56%的Melamin 99.9%三聚氰胺、16.66%的Tipure R 706 钛白粉、1.11%的HDK T 40 气相二氧化硅，添加完成后，进行分散，转速调至585RPM，进行10-15分钟，温度达到45-47℃，如达不到此温度，可适当延长分散时间，再次进行投料16.11%的GLASFASER FG 400 玻璃纤维(硅酸钠)并且搅拌，分散均匀15-20分钟，转速为500RPM，温度47-50度，即可得到380500基料及复配润湿剂。
以上步骤中注意问题：（1）全程控温，低温生产，用大量冷却剂或用冰水冷却缸体，瞬时温度绝对不能高于56摄氏度,高温会使三元反应提前，或会分解树脂、或会增加粉剂的吸油量，使体系粘稠。这些是最终产品使用失败的根源之一。（2）玻璃纤维剪切工艺，用定制的研磨泵，将刀头调整到80微米宽，对涂料均匀剪切，中空的玻璃纤维会使溶剂均匀释放，避免早期和使用中的开裂；（3）48小时熟化，将系统三元反应的温度临界点提高到400摄氏度；（4）重力带压灌装,进一步改变悬浮体系的物理结构；（4）中途急冷，瞬时将缸体温度从56摄氏度降低至35摄氏度，从而改变悬浮体系的物理结构。
本发明与现有技术相比具有以下优势：
1）本的产品耐火极限可达到150分钟或更长(CCCF及中国建筑科学研究院分别认证)，国内产品碳化层高度一般为30倍左右，本产品为50倍以上，且碳化层质密，硬度达到2B；
2）本产品在涂层浸水12小时后仍旧能发泡30倍，完全满足GB14907对室外型的要求；
3）本产品干燥环境下耐火性能年衰减速率仅为2%；
4）本产品为固态高温分解丙烯酸树脂系统，可直接涂敷于混凝土表面，涂层富有弹性，与钢结构及混凝土的附着力达到1.0MPa以上，最高达到4.50MPa, 是国标的5-22倍；
5）本产品采用固态高温分解特殊树脂、嘧胺包覆APP、混合季戊四醇、AW10特种润湿剂等新材料，同时有玻璃纤维剪切、途中激冷、全程控温、低温生产等一系列新工艺，使该产品兼有防腐及美观性能，可实现单道涂层解决所有钢结构及混凝土的保护装饰问题。可提高施工效能三倍以上，缩短工期50%。节省人力物力，适用于各类大型钢结构及混凝土保护工程。
具体实施方式
一种室外专用膨胀型防火涂层，其特征在于：其含量按重量比例为：
XYLENE 二甲苯 ------------------------------ 20.05%
SOLVESSO 100 芳烃100 ------------------------ 5.40%
Resin DP 树脂 --------------------------- 8.30%
HORDARESIN NP 70 氯化石蜡 ------------------- 5.40%
THIXATROL ST 氢化蓖麻油 --------------------- 1.30%
EXOLT AP 462 多磷酸胺盐 --------------------- 23.00%
Charmor PM 季戊四醇 ------------------------ 7.50%
MELAMIN 99.9% 三聚氰胺 --------------------- 6.50%
TI-PURE R-706 钛白粉 ------------------------ 4.50%
ZN-WEISS-HARZSIEGEL 氧化锌 ----------------- 0.05%
380500基料及复配润湿剂 ---------------------- 18.00%
一种室外专用膨胀型防火涂层的制备方法，其步骤为：
步骤一：将10%的二甲苯和5.4%的芳烃100放入分散机或者搅拌机中搅拌；
步骤二：边搅拌边按照顺序加入8.3%的树脂和5.4%的氯化石蜡，添加完成上述原料后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，再次开始搅拌，搅拌机或分散机的转速为450RPM，搅拌20分钟，温度低于35℃，取少许物料倒在玻璃板上观察，透明无不溶物，直至透明；
步骤三：分散、搅拌同时加料1.3%的氢化蓖麻油，搅拌机或分散机的转速设置为300-450RPM，待氢化蓖麻油完全溶解后，继续搅拌并同时按照顺序添加23%的多磷酸胺盐、7.5&的季戊四醇、6.5%的三聚氰胺、 4.5%的钛白粉、0.05%的氧化锌；
步骤四：待上述料加完后，停止搅拌，清理搅拌，通过喷淋装置使用2.5%的二甲苯进行清洗，温度控制在35℃ 以下；
步骤五：清洗完成，开搅拌，分散转速设置为600RPM，使搅拌机罐内温度升至51-53℃；
步骤六：将搅拌转速调整到330RPM，同时进行加料18%的380500基料及复配润湿剂，7.55%的二甲苯，添加完成后，将转速调整到300RPM，搅拌10分钟，罐内温度不得超过55℃。
步骤七：通冷却水，温度降至40℃，通过研磨泵到储罐中，储罐温度35℃以下，自然冷却，静止，第二天早晨取样检测，检测项目合格后，再熟化48小时，重复检测，合格后过滤，包装。
所述的380500基料及复配润湿剂的制作过程为：将25%的418芳烃100和1.11%的BYKUMEN（复配润湿剂）放入搅拌机搅拌，搅拌机转速设定为200RPM，同时顺序加料16.67%的苯乙烯丙烯酸共聚物和6.67%的HORDARESIN NP 70 氯化石蜡，添加完成后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，搅拌机转速设定为450RPM，进行25分钟以上，温度小于35℃，停搅拌取样倒在玻璃板上观察无不溶颗粒，如有不溶颗粒可适当延长搅拌时间；再次按照顺序加料并且进行搅拌，搅拌机转速设定为300-450RPM，顺序加料11.11%的多聚磷酸铵、5.56%的Melamin 99.9%三聚氰胺、16.66%的Tipure R 706 钛白粉、1.11%的HDK T 40 气相二氧化硅，添加完成后，进行分散，转速调至585RPM，进行10-15分钟，温度达到45-47℃，如达不到此温度，可适当延长分散时间，再次进行投料16.11%的GLASFASER FG 400 玻璃纤维(硅酸钠)并且搅拌，分散均匀15-20分钟，转速为500RPM，温度47-50度，即可得到380500基料及复配润湿剂。
实施例：设定生产100公斤室外专用膨胀型防火涂层。
将10公斤的二甲苯和4.5公斤的芳烃100放入分散机或者搅拌机中搅拌；边搅拌边按照顺序加入8.3公斤的树脂和5.4公斤的氯化石蜡，添加完成上述原料后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，再次开始搅拌，搅拌机或分散机的转速为450RPM，搅拌20分钟，温度在30℃，取少许物料倒在玻璃板上观察，透明无不溶物，直至透明；分散、搅拌同时加料1.3公斤的氢化蓖麻油，搅拌机或分散机的转速设置为400RPM，待氢化蓖麻油完全溶解后，继续搅拌并同时按照顺序添加23公斤的多磷酸胺盐、7.5公斤的季戊四醇、6.5公斤的三聚氰胺、 4.5公斤的钛白粉、0.05公斤的氧化锌；待上述料加完后，停止搅拌，清理搅拌，通过喷淋装置使用2.5公斤的二甲苯进行清洗，温度控制在30℃ ；清洗完成，开搅拌，分散转速设置为600RPM，使搅拌机罐内温度升至52℃；将搅拌转速调整到330RPM，同时进行加料18公斤的380500基料及复配润湿剂，7.55公斤的二甲苯，添加完成后，将转速调整到300RPM，搅拌10分钟，罐内温度不得超过55℃。通冷却水，温度降至40℃，通过研磨泵到储罐中，储罐温度35℃以下，自然冷却，静止，第二天早晨取样检测，检测项目合格后，再熟化48小时，重复检测，合格后过滤，包装。
在上述实施例中硬件设备的参考为：
| 序号 | 设备名称 | 型号规格 | 工厂设备编号 | 测量范围、准确度或相关技术要求 | 设备配置地点 |
| 1 | 台秤 | / | |||
| 2 | 天平 | OHAUS | 0.001g | 实验室 | |
| 3 | 砂磨机（或球磨机） | KDV-90 | 生产车间 | ||
| 4 | 高速分散机（或搅拌机） | HUBBES | 生产车间 | ||
| 5 | 输送泵 | SIMENS | 生产车间 | ||
| 6 | 时钟 | / | |||
| 7 | 游标卡尺 | / | |||
| 8 | 天平 | OHAUS | 0.001g | 实验室 | |
| 9 | 初期干燥抗裂性试验装置 | 自制 | 1s | 实验室 | |
| 10 | 恒温烘箱 | BINDER FD115 | 1C | 实验室 | |
| 11 | 耐酸性试验装置 | 自制 | 实验室 | ||
| 12 | 耐碱性试验装置 | 自制 | 实验室 | ||
| 13 | 测厚仪 | NIX8500 | 1-5000微米 | 实验室 | |
| 14 | 旋转粘度计 | ANTON-PAAR | mpas | 实验室 |
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种室外专用膨胀型防火涂层，其特征在于：其含量按重量比例为：
XYLENE 二甲苯 ------------------------------ 20.05%
SOLVESSO 100 芳烃100 ------------------------ 5.40%
Resin DP 树脂 --------------------------- 8.30%
HORDARESIN NP 70 氯化石蜡 ------------------- 5.40%
THIXATROL ST 氢化蓖麻油 --------------------- 1.30%
EXOLT AP 462 多磷酸胺盐 --------------------- 23.00%
Charmor PM 季戊四醇 ------------------------ 7.50%
MELAMIN 99.9% 三聚氰胺 --------------------- 6.50%
TI-PURE R-706 钛白粉 ------------------------ 4.50%
ZN-WEISS-HARZSIEGEL 氧化锌 ----------------- 0.05%
380500基料及复配润湿剂 -------------------- 18.00% 。
2.一种室外专用膨胀型防火涂层的制备方法，其步骤为：
步骤一：将10%的二甲苯和5.4%的芳烃100放入分散机或者搅拌机中搅拌；
步骤二：边搅拌边按照顺序加入8.3%的树脂和5.4%的氯化石蜡，添加完成上述原料后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，再次开始搅拌，搅拌机或分散机的转速为450RPM，搅拌20分钟，温度低于35℃，取少许物料倒在玻璃板上观察，透明无不溶物，直至透明；
步骤三：分散、搅拌同时加料1.3%的氢化蓖麻油，搅拌机或分散机的转速设置为300-450RPM，待氢化蓖麻油完全溶解后，继续搅拌并同时按照顺序添加23%的多磷酸胺盐、7.5&的季戊四醇、6.5%的三聚氰胺、 4.5%的钛白粉、0.05%的氧化锌；
步骤四：待上述料加完后，停止搅拌，清理搅拌，通过喷淋装置使用2.5%的二甲苯进行清洗，温度控制在35℃ 以下；
步骤五：清洗完成，开搅拌，分散转速设置为600RPM，使搅拌机罐内温度升至51-53℃；
步骤六：将搅拌转速调整到330RPM，同时进行加料18%的380500基料及复配润湿剂，7.55%的二甲苯，添加完成后，将转速调整到300RPM，搅拌10分钟，罐内温度不得超过55℃；
步骤七：通冷却水，温度降至40℃，通过研磨泵到储罐中，储罐温度35℃以下，自然冷却，静止，第二天早晨取样检测，检测项目合格后，再熟化48小时，重复检测，合格后过滤，包装。
3.根据权利要求1所述的一种室外专用膨胀型防火涂层，其特征在于：所述的380500基料及复配润湿剂的制作过程为：将25%的418芳烃100和1.11%的BYKUMEN（复配润湿剂）放入搅拌机搅拌，搅拌机转速设定为200RPM，同时顺序加料16.67%的苯乙烯丙烯酸共聚物和6.67%的HORDARESIN NP 70 氯化石蜡，添加完成后停止搅拌，进行清理搅拌，预分散，搅拌机转速设定为450RPM，进行25分钟以上，温度小于35℃，停搅拌取样倒在玻璃板上观察无不溶颗粒，如有不溶颗粒可适当延长搅拌时间；再次按照顺序加料并且进行搅拌，搅拌机转速设定为300-450RPM，顺序加料11.11%的多聚磷酸铵、5.56%的Melamin 99.9%三聚氰胺、16.66%的Tipure R 706 钛白粉、1.11%的HDK T 40 气相二氧化硅，添加完成后，进行分散，转速调至585RPM，进行10-15分钟，温度达到45-47℃，如达不到此温度，可适当延长分散时间，再次进行投料16.11%的GLASFASER FG 400 玻璃纤维(硅酸钠)并且搅拌，分散均匀15-20分钟，转速为500RPM，温度47-50度，即可得到380500基料及复配润湿剂。
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| CN101591492A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-12-02 | 天津中油渤星工程科技有限公司 | 一种氯醚树脂防火涂料及其制备方法 |
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