一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆

技术领域

本发明涉及钢铁表面防腐涂装技术领域，具体涉及一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆。

背景技术

据统计，我国每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%。因此金属的防腐蚀问题越来越引起人们的关注。在之前的金属防腐蚀涂装技术中，涂漆前金属表面预处理约占整个涂装工程总价的45%左右。为了保护钢铁不受腐蚀，延长其使用寿命，对钢铁进行防腐蚀涂装成为一种最经济和有效的方法。为了获得优良的耐腐蚀性能，涂装前必须把钢材上的铁锈清除干净，否则会由于铁锈的不断膨胀导致漆膜和防腐效果很差。如果能减少或省去除锈、除油、除水等表面处理工序，将可显著减低涂装成本，同时还可大大简化涂漆工艺，从而减轻劳动强度和减少锈尘对人体的危害。

目前国内钢结构防腐依然沿用喷砂后进行涂装的老工艺,虽然防腐效果较好,但喷砂、抛丸工艺也存在着复杂结构件有死角、耗费电能高、粉尘污染、噪声污染、成本高等诸多缺点。而部分钢结构厂房的工作温度非常高，例如炼钢车间等，且具有较高的防火阻燃压力，为了达到更好的防火阻燃效果，本发明提供了一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆及其制备方法。

发明内容

本发明提供一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，该阻燃漆不但阻燃效果好，而且无需底胶，一次性涂覆即可。

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，由以下重量百分比的成分组成：

羟基丙烯酸乳液 35-50%

pH调节剂 0.1-0.3%

混合阻燃添加剂 15-25%

成膜助剂 0.5-1.2%

消泡剂 0.05-0.12%

润湿剂 0.3-0.8%

增稠剂 0.2-0.5%

水 余量。

优选的，所述的适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，包括以下重量百分比的主要成分：

羟基丙烯酸乳液 40%

pH调节剂 0.2%

混合阻燃添加剂 18.5%

成膜助剂 0.8%

消泡剂 0.1%

润湿剂 0.55%

增稠剂 0.35%

水 余量。

优选的，所述的混合阻燃添加剂，由以下重量百分比的成分组成：

分散剂 0.5-1.2%

润湿剂 0.05-0.2%

pH调节剂 0.05-0.2%

水性环氧树脂乳液18-25%

氧化锌 8-12%

氧化铝 5-9%

云母粉 3-7%

磷酸锌 1-5%

氟硅酸钠 0.1-0.5%

水 余量。

优选的，所述的混合阻燃添加剂，由以下重量百分比的成分组成：

分散剂 1.0%

润湿剂 0.12%

pH调节剂 0.15%

水性环氧树脂乳液22%

氧化锌 10%

氧化铝 7%

云母粉 5%

磷酸锌 3.5%

氟硅酸钠 0.2%

水 余量。

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆的制备方法，包括以下步骤：

A、将分散剂、润湿剂和水性环氧树脂乳液在100-150rpm搅速下搅拌10-15min，加入pH调节剂，继续搅拌8-15min后，调节搅拌速度为250-300rpm，再加入氧化锌、氧化铝、云母粉、磷酸锌和氟硅酸钠，继续搅拌30-40min，最后加水，继续搅拌10-15min，得到混合阻燃添加剂；

B、在200-250rpm的搅速下，将羟基丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和润湿剂混合后，搅拌15-20min, 加入混合阻燃添加剂和水，继续搅拌10-15min,调节搅速为350-400rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌45-60min，得到适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆。

本发明的阻燃漆，首先配制混合阻燃添加剂，混合阻燃添加剂中含有云母粉，云母粉的主要成分为硅酸盐，具有耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，同时为了增强漆膜与钢结构的附着力，本发明中还加入了氧化铝和氧化锌；而磷酸锌和少量氟硅酸钠的加入与云母粉相互结合，可以显著提升漆膜的阻燃性能。

本发明与现有技术相比：本发明的适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，采用水性树脂乳液+无机阻燃剂的成分，具有价格低、漆膜硬度好、阻燃性能好的特点。尤其是长时间在70℃以上的高温环境下，仍可以保持漆膜完整，阻燃效果好的特性。

具体实施方式

实施例1：

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，由以下重量百分比的成分组成：

羟基丙烯酸乳液 40%

pH调节剂 0.2%

混合阻燃添加剂 18.5%

成膜助剂 0.8%

消泡剂 0.1%

润湿剂 0.55%

增稠剂 0.35%

水 余量。

所述的混合阻燃添加剂，由以下重量百分比的成分组成：

分散剂 1.0%

润湿剂 0.12%

pH调节剂 0.15%

水性环氧树脂乳液22%

氧化锌 10%

氧化铝 7%

云母粉 5%

磷酸锌 3.5%

氟硅酸钠 0.2%

水 余量。

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆的制备方法，包括以下步骤：

A、将分散剂、润湿剂和水性环氧树脂乳液在125rpm搅速下搅拌15min，加入pH调节剂，继续搅拌10min后，调节搅拌速度为285rpm，再加入氧化锌、氧化铝、云母粉、磷酸锌和氟硅酸钠，继续搅拌40min，最后加水，继续搅拌12min，得到混合阻燃添加剂；

B、在230rpm的搅速下，将羟基丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和润湿剂混合后，搅拌12min, 加入混合阻燃添加剂和水，继续搅拌15min,调节搅速为345rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌50min，得到适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆。

实施例2

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，由以下重量百分比的成分组成：

羟基丙烯酸乳液 50%

pH调节剂 0.1%

混合阻燃添加剂 15%

成膜助剂 0.5%

消泡剂 0.12%

润湿剂 0.3%

增稠剂 0.5%

水 余量。

所述的混合阻燃添加剂，由以下重量百分比的成分组成：

分散剂 0.5%

润湿剂 0.2%

pH调节剂 0.05%

水性环氧树脂乳液25%

氧化锌 8%

氧化铝 9%

云母粉 3%

磷酸锌 5%

氟硅酸钠 0.1%

水 余量。

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆的制备方法，包括以下步骤：

A、将分散剂、润湿剂和水性环氧树脂乳液在150rpm搅速下搅拌10min，加入pH调节剂，继续搅拌15min后，调节搅拌速度为250rpm，再加入氧化锌、氧化铝、云母粉、磷酸锌和氟硅酸钠，继续搅拌40min，最后加水，继续搅拌10min，得到混合阻燃添加剂；

B、在250rpm的搅速下，将羟基丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和润湿剂混合后，搅拌15min, 加入混合阻燃添加剂和水，继续搅拌15min,调节搅速为350rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌60min，得到适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆。

实施例3

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆，由以下重量百分比的成分组成：

羟基丙烯酸乳液 35%

pH调节剂 0.3%

混合阻燃添加剂 25%

成膜助剂 1.2%

消泡剂 0.05%

润湿剂 0.8%

增稠剂 0.2%

水 余量。

所述的混合阻燃添加剂，由以下重量百分比的成分组成：

分散剂 1.2%

润湿剂 0.05%

pH调节剂 0.2%

水性环氧树脂乳液18%

氧化锌 12%

氧化铝 5%

云母粉 7%

磷酸锌 1%

氟硅酸钠 0.5%

水 余量。

一种适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆的制备方法，包括以下步骤：

A、将分散剂、润湿剂和水性环氧树脂乳液在100rpm搅速下搅拌15min，加入pH调节剂，继续搅拌8min后，调节搅拌速度为300rpm，再加入氧化锌、氧化铝、云母粉、磷酸锌和氟硅酸钠，继续搅拌30min，最后加水，继续搅拌15min，得到混合阻燃添加剂；

B、在200rpm的搅速下，将羟基丙烯酸乳液、成膜助剂、消泡剂和润湿剂混合后，搅拌20min, 加入混合阻燃添加剂和水，继续搅拌10min,调节搅速为400rpm，加入pH调节剂和增稠剂，继续搅拌45min，得到适用于高温环境的水性钢结构阻燃漆。

对比例1

将实施例1中的氟硅酸钠去除，其余配比和制备方法不变。

对实施例1-3的阻燃漆进行检测，所得数据如表1所示。

表1：

对实施例1的阻燃漆进行涂膜后的漆膜进行测试（检测标准为GB14907-2002），得到数据如表2所述：

表2：

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。