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技术领域

本发明涉及涂料技术领域,特别是涉及一种防火隔热涂料及其制备工艺。

背景技术

现有的钢结构防火隔热涂料大部分是通过在高温下膨胀形成酥松的多孔层,实现对热量的隔离;由于涂料中含有大量用于高温膨胀的膨胀性填料,为了保持涂料的稳定性,涂料的施工粘度往往会比较高,形成的湿膜涂层较厚,且湿膜附着力较差使得涂料无法用喷涂的方式进行涂装作业;同时,由于涂料的结构均一,在高温环境下只能整体膨胀形成多孔酥松层,而无法做到渐进膨胀,层状剥落,导致其抵御高温的持久性相对较差。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点,提供一种防火隔热涂料及其制备工艺。

为实现上述目的,本发明的具体方案如下:

本发明第一方面提供了一种防火隔热涂料,包括有A组分和B组分;A组分由以下原料按重量份计组成:多层复合填料12-18份、环氧树脂12-15份、醋酸丁酯10-15份;二氯甲烷20-35份;

B组分由以下原料按重量份计组成:水55-60份、聚乙烯醇3-5份、硬磁粉体4-8份、膨胀隔热填料15-22份、阻燃剂3-5份;

其中,多层复合填料由以下原料按重量份计组成:硬磁粉体5-10份、膨胀石墨粉体5-7份、SAP吸水树脂6-9份、EVA树脂1-3份;SAP吸水树脂、硬磁粉体粘合在膨胀石墨粉体的两侧,硬磁粉体的磁性转变温度低于膨胀石墨粉体的起始膨胀温度。

可选地,硬磁粉体包括铝镍钴合金粉末、钕铁硼合金粉末、锰锌铁氧体粉末中的至少一种。

可选地,膨胀隔热填料包括有膨胀石墨、珍珠岩、膨胀蛭石中的至少一种。

可选地,阻燃剂包括有氢氧化铝、三氧化二锑、氯化石蜡中的至少一种。

本发明第二方面提供了一种上述所述的防火隔热涂料的制备工艺,包括如下步骤:

S1、按重量份计将多层复合填料12-18份、环氧树脂12-15份、醋酸丁酯10-15份、二氯甲烷20-35份加入反应釜内,升温搅拌,冷却后得到A组分;

S2、按重量份计将水42-45份、硬磁粉体4-8份、膨胀隔热填料15-22份、阻燃剂3-5份、6mm钢球85-90份加入球磨机,球磨完成后将液体加入反应釜内,按重量份加入水13-15份、聚乙烯醇3-5份;升温搅拌,冷却后得B组分;

多层复合填料通过以下步骤制得:

S21、在SAP吸水树脂粉体、膨胀石墨粉体和硬磁粉体表面包裹EVA树脂层,得到SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒;

S22、将硬磁粉体颗粒、膨胀石墨颗粒和SAP吸水树脂颗粒按照体积比2:4:3加入托盘内混合后进行振动,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒依次分层堆叠形成层状结构;

S23、将步骤S22的层状结构压实后进行超声波加热,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒外侧包覆的EVA树脂熔化,得到颗粒团;

S24、将颗粒团加入干式球磨机,球磨后过筛分离,获得多层复合填料。

可选地,在步骤21中,将膨胀石墨粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过500目筛,获得表面包裹EVA树脂层的膨胀石墨颗粒;

将硬磁粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过200目筛,获得表面包裹EVA树脂层的硬磁粉体颗粒;

将SAP吸水树脂粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中充分搅拌后喷附造粒,完成后过800目筛,获得表面包裹EVA树脂层的SAP吸水树脂颗粒。

可选地,在步骤S1中,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分。

可选地,在步骤S2中,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

可选地,在步骤S24中,将颗粒团与1mm钢球按1:1比例加入干式球磨机,以150r/min球磨15-30min,以剥离SAP吸水树脂颗粒外露部分表面的EVA树脂层,完成后过筛分离出钢球,即获得多层复合填料。

本发明的有益效果为:本发明的防火隔热涂料,在喷涂时,对多层复合填料的硬磁粉体进行磁化处理,使得硬磁粉体产生磁场吸附力作用,增大了涂层的湿膜附着力,同时利用SAP吸水树脂对涂层内水分的吸收,以使涂层的粘度快速升高,从而可以使得涂料本身的初始粘度可以更低,更利于涂料的喷涂施工;在喷涂后能够形成吸水树脂层--膨胀石墨层--硬磁粉体层的层状复合结构,从而在高温环境下能够做到渐进膨胀、层状剥落的效果,提高涂层抵御高温的持久性。

附图说明

图1是应用本发明喷涂在钢结构基材上的剖视图;

图2是本发明实施例提供的用于制备多层复合填料的复合填料制备装置的剖视图;

附图标记说明:1、钢结构基材;2、膨胀石墨层;3、硬磁粉体层;4、吸水树脂层;5、膨胀阻燃层;6、托盘;7、振动发生器;8、压板;9、超声波组合头;91、探针;10、隔振阻尼垫。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明,并不是把本发明的实施范围局限于此。

实施例1

如图1和图2所示,本实施例所述的一种防火隔热涂料,具体实施过程如下:

1)制备多层复合填料,按重量份计:

1.1、将3份EVA树脂加入8份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取6份膨胀石墨粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过500目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的膨胀石墨颗粒;

将3份EVA树脂加入8份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取8份铝镍钴合金粉末加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过200目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的硬磁粉体颗粒;

将3份EVA树脂加入8份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取7份SAP吸水树脂粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中充分搅拌后喷附造粒,完成后过800目筛,获得表面包裹EVA树脂层的SAP吸水树脂颗粒;

EVA树脂,购自LG化学,型号为EA28025,膨胀石墨购自河南六工石墨有限公司,型号为LG-3001,密度为0.85-1.1g/cm3,膨胀温度为290-300℃,膨胀容积≥230ml/g,SAP吸水树脂购自LG化学,型号为GS-1000I,密度为0.55-0.6g/cm3;

1.2、取步骤1.1制得的硬磁粉体颗粒、膨胀石墨颗粒和SAP吸水树脂颗粒按照体积比2:4:3加入托盘6内,充分混合后启动振动发生器7进行振动,由于SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒三者之间的直径和密度均依次增大,在振动过程中,由于重力影响,直径和密度最大的硬磁粉体颗粒下沉至最低层,直径和密度居中的膨胀石墨颗粒处于中部,直径和密度最小的SAP吸水树脂颗粒处于最顶部,从而使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒、硬磁粉体颗粒依次分层堆叠形成层状结构;

1.3、通过压板8下探,将层状结构压实,随后通过超声波组合头9下移,使得超声波组合头9的探针91压靠在层状结构上,通过探针91将超声波的能量传递至层状结构内,从而对压实后的层状结构进行超声波加热,使得处于探针91下方的颗粒之间摩擦升温,超声处理时间5-15S,超声波频率20KHz,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒外侧包覆的EVA树脂熔化,SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒之间通过EVA树脂粘合,冷却后将处于探针91下方的颗粒粘接为多层结构的颗粒团,完成后,将托盘6内的混合颗粒过50目筛,分离得到颗粒团;

1.4、取颗粒团与1mm钢球按1:1比例加入干式球磨机,以150r/min球磨15-30min,以剥离SAP吸水树脂颗粒外露部分表面的EVA树脂层,完成后过筛分离出钢球,即获得多层复合填料,得到多层复合填料的EVA树脂的重量份为2份。

2)制备防火隔热涂料

2.1、按照重量份取如下原料:

环氧树脂13份、醋酸丁酯12份、二氯甲烷25份、本实施例制备的多层复合填料12份;水58份、聚乙烯醇4份、铝镍钴合金粉末6份、膨胀石墨20份、氢氧化铝4份、6mm钢球85份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

2.2、将多层复合填料、环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

将铝镍钴合金粉末、膨胀石墨、氢氧化铝、6mm钢球、45份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和13份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

本实施例中,如图2所示,托盘6、振动发生器7、压板8、具有探针91的超声波组合头9共同构成复合填料制备装置,振动发生器7设置在托盘6底部,压板8设置在托盘6上方,从而对托盘6上形成的层状结构进行压实,超声组合头设置在压板8上,压板8上设置多个通孔,每个通孔上设置隔振阻尼垫10,隔振阻尼垫10设置供探针91贯穿的过孔,通过隔振阻尼垫10,以便防止超声组合头产生的振动传递至压板8上而导致压板8振动,结构更为可靠,超声组合头的探针91向下贯穿压板8后伸入托盘6内,从而利用探针91将超声波能量传递至托盘6内。

实施例2

如图1和图2所示,本实施例所述的一种防火隔热涂料,具体实施过程如下:

1)制备多层复合填料,按重量份计:

1.1、将3份EVA树脂加入7份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取5份膨胀石墨粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过500目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的膨胀石墨颗粒;

将3份EVA树脂加入7份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取10份钕铁硼合金粉末加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过200目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的硬磁粉体颗粒;

将3份EVA树脂加入7份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取9份SAP吸水树脂粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中充分搅拌后喷附造粒,完成后过800目筛,获得表面包裹EVA树脂层的SAP吸水树脂颗粒;

EVA树脂,购自LG化学,型号为EA28025,膨胀石墨购自河南六工石墨有限公司,型号为LG-3001,密度为0.85-1.1g/cm3,膨胀温度为290-300℃,膨胀容积≥230ml/g,SAP吸水树脂购自LG化学,型号为GS-1000I,密度为0.55-0.6g/cm3;

1.2、取步骤1.1制得的硬磁粉体颗粒、膨胀石墨颗粒和SAP吸水树脂颗粒按照体积比2:4:3加入托盘6内,充分混合后启动振动发生器7进行振动,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒依次分层堆叠形成层状结构;

1.3、通过压板8下探,将层状结构压实,随后通过超声波组合头9对压实后的层状结构进行超声波加热,超声处理时间5-15S,超声波频率20KHz,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒外侧包覆的EVA树脂熔化,SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒之间通过EVA树脂粘合,冷却后将处于探针91下方的颗粒粘接为多层结构的颗粒团,完成后,将托盘6内的混合颗粒过50目筛,分离得到颗粒团;

1.4、取颗粒团与1mm钢球按1:1比例加入干式球磨机,以150r/min球磨15-30min,以剥离SAP吸水树脂颗粒外露部分表面的EVA树脂层,完成后过筛分离出钢球,即获得多层复合填料,得到多层复合填料的EVA树脂的重量份为3份。

2)制备防火隔热涂料

2.1、按照重量份取如下原料:

环氧树脂12份、醋酸丁酯10份、二氯甲烷35份、本实施例制备的多层复合填料18份;水57份、聚乙烯醇5份、钕铁硼合金粉末8份、珍珠岩22份、三氧化二锑3份、6mm钢球88份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

2.2、将多层复合填料、环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

将钕铁硼合金粉末、珍珠岩、三氧化二锑、6mm钢球、42份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和15份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

实施例3

如图1和图2所示,本实施例所述的一种防火隔热涂料,具体实施过程如下:

1)制备多层复合填料,按重量份计:

1.1、将2份EVA树脂加入6份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取7份膨胀石墨粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过500目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的膨胀石墨颗粒;

将2份EVA树脂加入6份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取8份锰锌铁氧体粉末加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过200目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的硬磁粉体颗粒;

将2份EVA树脂加入6份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取8份SAP吸水树脂粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中充分搅拌后喷附造粒,完成后过800目筛,获得表面包裹EVA树脂层的SAP吸水树脂颗粒;

EVA树脂,购自LG化学,型号为EA28025,膨胀石墨购自河南六工石墨有限公司,型号为LG-3001,密度为0.85-1.1g/cm3,膨胀温度为290-300℃,膨胀容积≥230ml/g,SAP吸水树脂购自LG化学,型号为GS-1000I,密度为0.55-0.6g/cm3;

1.2、取步骤1.1制得的硬磁粉体颗粒、膨胀石墨颗粒和SAP吸水树脂颗粒按照体积比2:4:3加入托盘6内,充分混合后启动振动发生器7进行振动,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒依次分层堆叠形成层状结构;

1.3、通过压板8下探,将层状结构压实,随后通过超声波组合头9对压实后的层状结构进行超声波加热,超声处理时间5-15S,超声波频率20KHz,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒外侧包覆的EVA树脂熔化,SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒之间通过EVA树脂粘合,冷却后将处于探针91下方的颗粒粘接为多层结构的颗粒团,完成后,将托盘6内的混合颗粒过50目筛,分离得到颗粒团;

1.4、取颗粒团与1mm钢球按1:1比例加入干式球磨机,以150r/min球磨15-30min,以剥离SAP吸水树脂颗粒外露部分表面的EVA树脂层,完成后过筛分离出钢球,即获得多层复合填料,得到多层复合填料的EVA树脂的重量份为2份。

2)制备防火隔热涂料

2.1、按照重量份取如下原料:

环氧树脂14份、醋酸丁酯15份、二氯甲烷20份、本实施例制备的多层复合填料15份;水57份、聚乙烯醇3份、锰锌铁氧体粉末7份、膨胀蛭石18份、氯化石蜡5份、6mm钢球90份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

2.2、将多层复合填料、环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

将锰锌铁氧体粉末、膨胀蛭石、氯化石蜡、6mm钢球、43份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和14份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

实施例4

如图1和图2所示,本实施例所述的一种防火隔热涂料,具体实施过程如下:

1)制备多层复合填料,按重量份计:

1.1、将1份EVA树脂加入5份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取7份膨胀石墨粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过500目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的膨胀石墨颗粒;

将1份EVA树脂加入5份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取5份铝镍钴合金粉末加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过200目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的硬磁粉体颗粒;

将1份EVA树脂加入5份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取6份SAP吸水树脂粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中充分搅拌后喷附造粒,完成后过800目筛,获得表面包裹EVA树脂层的SAP吸水树脂颗粒;

EVA树脂,购自LG化学,型号为EA28025,膨胀石墨购自河南六工石墨有限公司,型号为LG-3001,密度为0.85-1.1g/cm3,膨胀温度为290-300℃,膨胀容积≥230ml/g,SAP吸水树脂购自LG化学,型号为GS-1000I,密度为0.55-0.6g/cm3;

1.2、取步骤1.1制得的硬磁粉体颗粒、膨胀石墨颗粒和SAP吸水树脂颗粒按照体积比2:4:3加入托盘6内,充分混合后启动振动发生器7进行振动,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒依次分层堆叠形成层状结构;

1.3、通过压板8下探,将层状结构压实,随后通过超声波组合头9对压实后的层状结构进行超声波加热,超声处理时间5-15S,超声波频率20KHz,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒外侧包覆的EVA树脂熔化,SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒之间通过EVA树脂粘合,冷却后将处于探针91下方的颗粒粘接为多层结构的颗粒团,完成后,将托盘6内的混合颗粒过50目筛,分离得到颗粒团;

1.4、取颗粒团与1mm钢球按1:1比例加入干式球磨机,以150r/min球磨15-30min,以剥离SAP吸水树脂颗粒外露部分表面的EVA树脂层,完成后过筛分离出钢球,即获得多层复合填料,得到多层复合填料的EVA树脂的重量份为1份。

2)制备防火隔热涂料

2.1、按照重量份取如下原料:

环氧树脂13份、醋酸丁酯13份、二氯甲烷30份、本实施例制备的多层复合填料16份;水56份、聚乙烯醇3份、铝镍钴合金粉末7份、珍珠岩18份、三氧化二锑5份、6mm钢球86份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

2.2、将多层复合填料、环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

将铝镍钴合金粉末、珍珠岩、三氧化二锑、6mm钢球、42份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和14份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

实施例5

如图1和图2所示,本实施例所述的一种防火隔热涂料,具体实施过程如下:

1)制备多层复合填料,按重量份计:

1.1、将2份EVA树脂加入7份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取9份膨胀石墨粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过500目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的膨胀石墨颗粒;

将2份EVA树脂加入7份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取9份钕铁硼合金粉末加入EVA树脂的丙酮溶液中,充分搅拌后喷粉造粒,完成后过200目筛,即可获得表面包裹EVA树脂层的硬磁粉体颗粒;

将2份EVA树脂加入7份丙酮中,充分溶解获得EVA树脂溶液,取9份SAP吸水树脂粉体加入EVA树脂的丙酮溶液中充分搅拌后喷附造粒,完成后过800目筛,获得表面包裹EVA树脂层的SAP吸水树脂颗粒;

EVA树脂,购自LG化学,型号为EA28025,膨胀石墨购自河南六工石墨有限公司,型号为LG-3001,密度为0.85-1.1g/cm3,膨胀温度为290-300℃,膨胀容积≥230ml/g,SAP吸水树脂购自LG化学,型号为GS-1000I,密度为0.55-0.6g/cm3;

1.2、取步骤1.1制得的硬磁粉体颗粒、膨胀石墨颗粒和SAP吸水树脂颗粒按照体积比2:4:3加入托盘6内,充分混合后启动振动发生器7进行振动,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒依次分层堆叠形成层状结构;

1.3、通过压板8下探,将层状结构压实,随后通过超声波组合头9对压实后的层状结构进行超声波加热,超声处理时间5-15S,超声波频率20KHz,使SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒外侧包覆的EVA树脂熔化,SAP吸水树脂颗粒、膨胀石墨颗粒和硬磁粉体颗粒之间通过EVA树脂粘合,冷却后将处于探针91下方的颗粒粘接为多层结构的颗粒团,完成后,将托盘6内的混合颗粒过50目筛,分离得到颗粒团;

1.4、取颗粒团与1mm钢球按1:1比例加入干式球磨机,以150r/min球磨15-30min,以剥离SAP吸水树脂颗粒外露部分表面的EVA树脂层,完成后过筛分离出钢球,即获得多层复合填料,得到多层复合填料的EVA树脂的重量份为3份。

2)制备防火隔热涂料

2.1、按照重量份取如下原料:

环氧树脂15份、醋酸丁酯14份、二氯甲烷32份、本实施例制备的多层复合填料17份;水59份、聚乙烯醇4份、钕铁硼合金粉末7份、膨胀蛭石18份、氢氧化铝4份、6mm钢球88份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

2.2、将多层复合填料、环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

将钕铁硼合金粉末、膨胀蛭石、氢氧化铝、6mm钢球、45份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和14份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

对比例1

本对比例的防火隔热涂料,按照重量份取如下原料:

环氧树脂17份、醋酸丁酯16份、二氯甲烷29份;水58份、聚乙烯醇5份、膨胀石墨22份、氢氧化铝5份、6mm钢球85份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

然后将环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

再将膨胀石墨、氢氧化铝、6mm钢球、44份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和12份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

对比例2

本对比例的防火隔热涂料,按照重量份取如下原料:

环氧树脂18份、醋酸丁酯17份、二氯甲烷30份;水60份、聚乙烯醇6份、膨胀蛭石23份、氯化石蜡6份、6mm钢球90份;环氧树脂购自南亚环氧树脂(昆山)有限公司,型号为E-128,聚乙烯醇购自中国石化集团重庆川维化工有限公司,型号为PVA088-20(G);

然后将环氧树脂、醋酸丁酯、二氯甲烷加入反应釜内,以0.5℃/min升温至40℃保温,以80r/min转速搅拌混合2h,冷却后即得A组分;

再将膨胀蛭石、氯化石蜡、6mm钢球、45份水加入球磨机,以220r/min球磨4-4.5h,完成后将液体加入至反应釜内,再加入聚乙烯醇和13份水,以2℃/min升温至65℃保温,以60r/min转速搅拌混合2-2.5h,冷却后即得B组分。

从各实施例和对比例制备的双组份防火隔热涂料按A、B组分以1:1的比例混合得到防火隔热涂料,然后将各实施例制备的涂料和对比例制备的涂料分别加溶剂稀释至55-60S(GB 1723-1993涂料粘度测定法),以不同厚度喷涂至粗糙度Ra12.5,垂直放置的马口铁板表面,静止10min后,进行测试:

1)选取实施例1、实施例2、对比例1和对比例2进行湿膜附着能力测试,具体测试结果如表1所示:

2)选取实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、对比例1和对比例2进行防火隔热能力,根据GB/T14907-2018《钢结构防火涂料》6.5部分耐火性能实验方法进行实验,实验结果如下表所示:

本实施例的防火隔热涂料,在喷涂时,对多层复合填料的硬磁粉体进行磁化处理,使得硬磁粉体产生磁场吸附力作用,增大了涂层的湿膜附着力,同时利用SAP吸水树脂对涂层内水分的吸收,以使涂层的粘度快速升高,从而可以使得涂料本身的初始粘度可以更低,更利于涂料的喷涂施工;在喷涂后能够形成吸水树脂层4--膨胀石墨层2--硬磁粉体层3的层状复合结构,从而在高温环境下能够做到渐进膨胀、层状剥落的效果,提高涂层抵御高温的持久性。

涂料喷涂使用前,按照1:1比例将制得的A组分和B组分混合均匀得到防火隔热涂料,涂装过程中,先在钢结构基材1上涂刷防锈底漆,完全干燥后将防火隔热涂料喷涂至防锈底漆层表面,并在湿膜状态下对涂料湿膜施加外加磁场,对防火隔热涂料进行磁化处理,使得涂层内的硬磁粉体层3被磁化而具有磁性;由于钢结构基材1与硬磁粉体层3之间的磁场吸附力的作用,硬磁粉体层3沉积于防锈底漆表面形成磁性层,增大了涂层的湿膜附着力;

在涂装施工中,由于SAP吸水树脂对涂层内水分的吸收,会使得涂层的粘度快速升高,可以使得涂料本身的初始粘度可以更低,更利于喷涂施工;

由于B组分为水性体系,在A组分与B组分混合后,多层复合填料内的SAP吸水树脂颗粒将吸收B组分引入的水并发生膨胀,使得多层复合填料形成一侧大,另一侧小的形态,当多层复合填料在磁场吸附力作用向下沉积时,由于流体阻力,将形成硬磁粉体颗粒朝向防锈底漆表面的取向,进而在完成沉积后由内向外依次形成吸水树脂层4--膨胀石墨层2--硬磁粉体层3的层状复合结构,而涂料干燥后,B组分中的膨胀隔热填料以及阻燃剂还会在上述层状复合结构表面形成外部的膨胀阻燃层5,如图1所示;

在发生火灾时,按照由外至内的路径依次膨胀剥落,对热量进行阻隔;由于吸水树脂层4内吸附有大量水分,在外层的膨胀阻燃层5消耗后,热量传递至吸水树脂层4后,吸水树脂层4内的水分受热蒸发,可以吸收大量热量,延缓热量向内侵入的速度;当吸水树脂层4消耗完毕后,热量传递至膨胀石墨层2,当膨胀石墨层2的温度升高至其起始膨胀温度后,膨胀石墨层2发生膨胀形成多孔酥松的隔热层,对外界热量进行阻隔,当膨胀石墨层2消耗完毕后,热量传递至硬磁粉体层3,当硬磁粉体层3的温度升高至大于其磁性转变温度后,硬磁粉体层3因磁性消失而脱落,从而可以带走一部分热量。

本实施例制备工艺制得的防火隔热涂料,从而能够在喷涂时,对多层复合填料的硬磁粉体进行磁化处理,使得硬磁粉体产生磁场吸附力作用,增大了涂层的湿膜附着力,同时利用SAP吸水树脂对涂层内水分的吸收,以使涂层的粘度快速升高,从而可以使得涂料本身的初始粘度可以更低,更利于涂料的喷涂施工;在喷涂后能够形成吸水树脂层4--膨胀石墨层2--硬磁粉体层3的层状复合结构,从而在高温环境下能够做到渐进膨胀、层状剥落的效果,提高涂层抵御高温的持久性。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,包含在本发明专利申请的保护范围内。

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06120116516468