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一种煅烧硅藻土非膨胀型防火涂料有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种非膨胀型防火涂料,尤其涉及一种煅烧硅藻土非膨胀型防火涂料。

相关背景技术

[0002] 防火涂料又叫阻燃涂料,其被涂覆在建筑物上的某些易燃材料表面,以提高易燃材料的耐火能力或减缓火焰的蔓延传播速度,从而在一定时间内阻止火势的蔓延,为灭火提供时间。根据阻燃原理,防火涂料可细分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。
[0003] 膨胀型防火涂料由难燃树脂、难燃剂及碳剂、脱水成碳催化剂和发泡剂组成。涂料涂层在火焰或高温作用下会发生膨胀,形成比原来涂层厚度大几十倍的泡沫碳质层,有效地阻挡外部热源对底材的作用.从而阻止燃烧的发生。
[0004] 非膨胀型防火涂料是利用无机绝热材料形成绝热涂层,以阻隔热量的传递;防火涂料下的某些成分还能在高温下蒸发和分解,产生吸热作用,消耗火焰的热量。目前常见的非膨胀性防火涂料为以稻壳灰为主要原料的涂料,其涂层一般较厚,且燃烧时会散发大量烟雾,不利于火灾时的逃生。
[0005] 硅藻土被大量运用在常温装饰涂料中以吸收甲醇,净化空气,但其在高温防火涂料领域的应用还相对较少。申请号为201310739832.0的中国专利申请公开了一种以铝溶胶为主成分的膨胀型无机防火涂料,这种无机防火涂料中添加了0.01 5%的煅烧硅藻土,主要~是利用煅烧硅藻土微孔中的水分受热蒸发后的膨胀发泡以达到阻燃的目的。这种膨胀型无机防火涂料与基材的结合强度相对较弱,仅为0.35 Mpa;其耐火极限为63min,即基材在涂覆了防火涂料后达到220℃的背面温度所需的时间为63min。目前,煅烧硅藻土用作非膨胀型防火涂料的绝热涂层的性能尚未得到充分开发。

具体实施方式

[0019] 下文将结合具体实施例,对本发明进行进一步的说明。在下文的实施例中,所述的硅藻土、高岭土、氢氧化钠、硅酸钠、氢氧化铝、钛白粉、钠基膨润土均购自百灵威科技有限公司,所述的膨胀珍珠岩购自信阳市中凯保温材料有限公司,所述的可再分散型胶粉购自中科国昌(北京)科技有限公司。
[0020] 实施例1一种煅烧硅藻土非膨胀型防火涂料,包括膨胀珍珠岩30g、氢氧化铝6g、钛白粉4g、可再分散型胶粉6g、水泥3g、钠基膨润土2g、煅烧硅藻土30g和偏高岭土基地聚物100g,其制备步骤如下:
(1)制备煅烧硅藻土:将30g硅藻土在600℃高温下煅烧2小时;
(2)制备偏高岭土基地聚物:将140g高岭土在800℃高温煅烧2h生成偏高岭土;将
35.6gNaOH加入到176g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中,加入51.5g水,调成浓度30%、模数为1.0的水玻璃溶液;将水玻璃溶液和偏高岭土按照2:4的质量比混合并冷却;
(3)将30g膨胀珍珠岩、6 g氢氧化铝、4 g钛白粉、6 g可再分散型胶粉、3g水泥、2g钠基膨润土、30g步骤(1)的产物和100g步骤(2)的产物混合,加入24g水,以1000r/min的速度搅拌10min,待混合物均匀后即得无机防火涂料。
[0021] 对防火涂料耐燃性能的测试将涂料分层涂于80mm×80mm×8mm的石膏板,涂刷时待第一道涂层表干后再涂刷第二道涂层,涂层厚度为7mm。自然晾干后在环境温度5℃ 35℃,相对湿度50%-80%的条件下养护~
28天,采用垂直燃烧法进行耐火性能测试。石膏板背面温度达到220℃的时间(即涂料的耐火极限)为73min。
[0022] 试验结束后试件受火面裂纹较少,烧结现象不严重。
[0023] 防火涂料粘结性能测试按照《GB9779-88复层建筑涂料》中标准状态粘结强度测试方法对本实施例的防火涂料进行测试。测得本防火涂料的粘结强度为0.85MPa。
[0024] 实施例2一种防火涂料,包括膨胀珍珠岩10g、氢氧化铝2g、钛白粉4g、可再分散型胶粉5g、水泥
2g、钠基膨润土1g、煅烧硅藻土10g和偏高岭土基地聚物50g,其制备步骤如下:
(1)制备煅烧硅藻土:将10g硅藻土在900℃高温下煅烧1.5小时;
(2)制备偏高岭土基地聚物:将78g高岭土在900℃高温煅烧3h生成偏高岭土;将
7.67gNaOH加入到50g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中,加入1g水,调成浓度35%、模数为
1.2的水玻璃溶液;将水玻璃溶液和偏高岭土按照3:4的质量比混合并冷却;
(3)将10g膨胀珍珠岩、2g氢氧化铝、4g钛白粉、5g可再分散型胶粉、2g水泥、1g钠基膨润土与10g步骤(1)的产物和50g步骤(2)的产物混合,加入38g水,以3000r/min的速度搅拌
15min,待混合物均匀后即得无机防火涂料。
[0025] 对防火涂料耐燃性能的测试将涂料分层涂于80mm×80mm×8mm的石膏板,涂刷时待第一道涂层表干后再涂刷第二道涂层,涂层厚度为7mm。自然晾干后在环境温度5℃ 35℃,相对湿度50% 80%的条件下养护~ ~
28天,采用垂直燃烧法进行耐火性能测试。石膏板背面温度达到220℃的时间(涂料的耐燃时间)为65min。试验结束后观察试件受火面涂层,裂纹较少且烧结现象不严重。
[0026] 防火涂料粘结强度测试按照《GB9779-88复层建筑涂料》中标准状态粘结强度试验方法,测得该防火涂料的粘结强度为0.72MPa。
[0027] 实施例3一种防火涂料,包括膨胀珍珠岩20g、氢氧化铝10g、钛白粉8g、可再分散型胶粉10g、水泥6g、钠基膨润土0.5g、煅烧硅藻土50g和偏高岭土基地聚物70g,其制备步骤如下:
(1)制备煅烧硅藻土:将50g硅藻土在1100℃高温下煅烧0.5小时;
(2)制备偏高岭土基地聚物:将78g在600℃煅烧3h生成偏高岭土;将9.2gNaOH加入到
100g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中,蒸发28.4g水,调成浓度45%、模数为1.6的水玻璃溶液;将水玻璃溶液和偏高岭土按照4:4的质量比混合并冷却;
(3)将20g膨胀珍珠岩、10g氢氧化铝、8g钛白粉、10g可再分散型胶粉、6g水泥和0.5g钠基膨润土与50g步骤(1)和70g步骤(2)的产物混合,加入38g水,以3000r/min的速度搅拌
15min,待混合物均匀后即得无机防火涂料。
[0028] 对防火涂料耐燃性能的测试将涂料分层涂于80mm×80mm×8mm的石膏板,涂刷时待第一道涂层表干后再涂刷第二道涂层,涂层厚度为7mm。自然晾干后在规定的条件下养护28天,采用垂直燃烧法进行耐火性能测试。石膏板背面温度达到220℃的时间(涂料的耐燃时间)为67min。试验结束后试件受火面裂纹较少,烧结现象不严重。
[0029] 防火涂料粘结强度测试按照《GB9779-88复层建筑涂料》中标准状态粘结强度试验方法,测得该防火涂料的粘结强度为0.54MPa。
[0030] 实施例4一种防火涂料,包括膨胀珍珠岩15g、钛白粉5g、可再分散型胶粉8g、水泥5g、钠基膨润土1.5g、煅烧硅藻土40g和偏高岭土基地聚物85g,其制备步骤如下:
(1)制备煅烧硅藻土:将40g硅藻土在1000℃高温下煅烧1小时;
(2)制备偏高岭土基地聚物:将78g在600℃煅烧3h生成偏高岭土;将13.5gNaOH加入到
100g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中,蒸发14.45g水,调成浓度40%、模数为1.3的水玻璃溶液;将水玻璃溶液和偏高岭土按照5:4的质量比混合并冷却;
(3)将15g膨胀珍珠岩、5g钛白粉、8g可再分散型胶粉、5g水泥、1.5g钠基膨润土与40g步骤(1)和85g步骤(2)的产物混合,加入38g水,以3000r/min的速度搅拌15min,待混合物均匀后即得无机防火涂料。
[0031] 对防火涂料耐燃性能的测试将涂料分层涂于80mm×80mm×8mm的石膏板,涂刷时待第一道涂层表干后再涂刷第二道涂层,涂层厚度为7mm。自然晾干后在规定的条件下养护28天,采用垂直燃烧法进行耐火性能测试。石膏板背面温度达到220℃的时间(涂料的耐燃时间)为64min。试验结束后试件受火面裂纹较少,烧结现象不严重。
[0032] 防火涂料粘结强度测试按照《GB9779-88复层建筑涂料》中标准状态粘结强度试验方法,测得该防火涂料的粘结强度为0.66 MPa。
[0033] 实施例5一种防火涂料,包括膨胀珍珠岩10g、氢氧化铝10g、钛白粉3g、可再分散型胶粉6g、水泥
4g、钠基膨润土1g、煅烧硅藻土40g和偏高岭土基地聚物100g,其制备步骤如下:
(1)制备煅烧硅藻土:将40g硅藻土在900℃高温下煅烧1小时;
(2)制备偏高岭土基地聚物:将82.8g在600℃煅烧3h生成偏高岭土;将20.3gNaOH加入到100g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中,蒸发8g水,调成浓度40%、模数为1.0的水玻璃溶液;将水玻璃溶液和偏高岭土按照3:4的质量比混合并冷却;
(3)将10g膨胀珍珠岩、10g 氢氧化铝、3g钛白粉、6g可再分散型胶粉、4g水泥、1 g钠基膨润土与40g步骤(1)和100g步骤(2)的产物混合,加入62g水,以3000r/min的速度搅拌
15min,待混合物均匀后即得无机防火涂料。
[0034] 对防火涂料耐燃性能的测试将涂料分层涂于80mm×80mm×8mm的石膏板,涂刷时待第一道涂层表干后再涂刷第二道涂层,涂层厚度为7mm。自然晾干后在规定的条件下养护28天,采用垂直燃烧法进行耐火性能测试。石膏板背面温度达到220℃的时间(涂料的耐燃时间)为68min。试验结束后试件受火面裂纹较少,烧结现象不严重。
[0035] 防火涂料粘结强度测试按照《GB9779-88复层建筑涂料》中标准状态粘结强度试验方法,测得该防火涂料的粘结强度为0.56 MPa。
[0036] 实施例6一种防火涂料,包括膨胀珍珠岩10g、氢氧化铝6g、钛白粉4g、可再分散型胶粉5g、水泥
5g、钠基膨润土2g、煅烧硅藻土50g和偏高岭土基地聚物75g,其制备步骤如下:
(1)制备煅烧硅藻土:将50g硅藻土在800℃高温下煅烧1.5小时;
(2)制备偏高岭土基地聚物:将73g在600℃煅烧3h生成偏高岭土;将11.8gNaOH加入到
100g浓度29.2%、模数3.2的水玻璃溶液中,加入15.7g水,调成浓度30%、模数为1.4的水玻璃溶液;将水玻璃溶液和偏高岭土按照2:4的质量比混合并冷却;
(3)将10g膨胀珍珠岩、6g 氢氧化铝、1g钛白粉、5g可再分散型胶粉、5g水泥、2 g钠基膨润土与50g步骤(1)和75g步骤(2)的产物混合,加入94g水,以3000r/min的速度搅拌15min,待混合物均匀后即得无机防火涂料。
[0037] 对防火涂料耐燃性能的测试将涂料分层涂于80mm×80mm×8mm的石膏板,涂刷时待第一道涂层表干后再涂刷第二道涂层,涂层厚度为7mm。自然晾干后在规定的条件下养护28天,采用垂直燃烧法进行耐火性能测试。石膏板背面温度达到220℃的时间(涂料的耐燃时间)为65min。试验结束后试件受火面裂纹较少,烧结现象不严重。
[0038] 防火涂料粘结强度测试按照《GB9779-88复层建筑涂料》中标准状态粘结强度试验方法,测得该防火涂料的粘结强度为0.68 MPa。
[0039] 由实施例1 6可见,本发明的防火涂料的耐火极限能够达到与现有的膨胀型无机~防火材料相当甚至更优的水平,且其与基材的结合强度更高,完全满足《GB9779-88复层建筑涂料》规定的标准状态下聚合物水泥系复层涂料和硝酸盐系复合涂料的最小粘结强度
0.49 MPa。

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