专利名称：一种单组份隧道防火涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于涂料制备技术领域，特别涉及一种薄型高粘单组份隧道防火涂料及其制备方法。
背景技术：
目前隧道防火措施主要有以下几种形式(1)安装喷淋灭火系统；该系统主要安装在隧道上部，对车辆下部和车厢或车辆发动机部分的火灾起不到灭火效果，且造价和维护费较高，其推广使用仍存在争议。( 设置混凝土牺牲层；牺牲层一般厚度比较大，且在火灾过程中，高温造成大量的混凝土剥落、爆裂，会炸伤消防人员，同时造成安全疏散路线的阻塞。目前，该措施采用较少。( 使用耐火纤维混凝土 ；其耐火性能有限，所用纤维在燃烧后对人体和环境有一定的危害。(4)粘贴隧道专用防火板；该措施材质轻，强度较低，耐水性较差，产品尺寸难以统一，且施工工程繁琐，工程造价高，故应用范围受到限制。(5)喷涂隧道专用防火涂料；其防火保护原理通过自身耐火不燃，在高温下形成釉质膜封闭基材， 隔绝空气、阻隔火焰和热量，从而达到防火阻燃的目的。从性价比方面和施工的方便性方面考虑，隧道防火涂料均是隧道防火保护的最佳选择。目前国内隧道防火涂料主要分为两大类双组份隧道防火涂料和单组份隧道防火涂料。双组分隧道防火涂料具有粘结性好、耐火性能优异等性能，自研发以来得到了广泛的应用。但双组分隧道防火涂料存在施工、成本等方面的问题在条件严酷的施工现场拌和， 常会因为液料组分中的水分直接影响防火涂料的用水量，而对防火涂料成品的强度、粘结强度、柔性和耐火性能造成很大的影响。同时由于采用分装式包装，既造成了生产、包装、运输方面成本的增加，也给施工方面增加了一定的工序。因此，双组分隧道防火涂料的使用受到了一定程度的限制。而单组分体系既可以避免双组分体系中存在的缺陷，又能降低成本， 便于生产和施工，得到了较快发展。单组份隧道防火涂料应满足以下要求(1)隧道防火涂料燃烧时无有毒气体产生，以便于隧道火灾的扑救及隧道的修复，即绿色环保的需求。(2)不仅要考虑涂料的耐火性能，还必须重点兼顾涂料的粘接性及耐水性。( 隧道工程工期较紧，施工量大，因此，应充分考虑施工的方便性和施工效率，涂料应既可以人工涂抹，又可以机械喷涂。(4)为使涂料能广泛推广应用同时又具有较强的市场竞争优势，必须充分考虑产品的价格。国内其他公司、科研机构等，对防火涂料也有一定的研究，采用了不同配比。如 CN1544556就披露了一种组成及配比为硅酸盐、磷酸盐粘接剂37. 7-43. 3，聚合物乳液 5-10骨料18. 7-34. 9，增强纤维3. 7-6. 2，阻燃剂34. 7-50的隧道防火涂料。但目前国内隧道防火涂料普遍存在着涂层比较厚、粘结强度不高、耐火强度不高、耐水性不强等等问题。 因此，开发一种薄型高粘隧道防火涂料，对增强隧道安全性、降低施工成本，具有重要的现
眉、ο
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种单组份隧道防火涂料及其制备方法，所述防火涂料主要包含主粘结剂、辅助粘结剂、膨胀剂、阻燃剂、防水剂、减水剂、 引气剂。该防火涂料搅拌成均勻粉状，经施工后，涂层具有厚度薄、粘结强度高的特点。本发明制备的单组份隧道防火涂料为均勻粉状，其配方为主粘结剂40-60重量份，辅助粘结剂10-30重量份，膨胀剂20-30重量份，阻燃剂0. 3-0. 6重量份，防水剂 0. 05-0. 1重量份，减水剂0. 1-0. 2重量份，引气剂0. 1-0. 2重量份；使用时，加水量为上述组分总质量的0. 7-0. 75倍。所述的主粘结剂为高铝水泥和粒径大小为60-100 μ m的胶粉，高铝水泥与胶粉的质量比例范围为5 1-29 1。所述的辅助粘结剂为200-300目的海泡石、l_3mm的硅酸铝纤维、200-300目的云母、l-3mm的玻璃纤维中的一种或几种。所述的膨胀剂为200-300目的膨胀珍珠岩、200-300目的蛭石、200-300目的膨胀
石墨中的一种或几种。所述的阻燃剂为高聚磷酸铵、三聚氰胺、200-400目的Mg(OH)2、200-300目的玻璃漂珠中的一种或几种。所述的减水剂为聚羧酸系减水剂和/或三聚氰胺。所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠。所述的防水剂为季戊四醇。采用合适粒径的原料以满足生产和施工的需要，颗粒过小，生产过程中会产生扬尘较大，颗粒过大施工时不易喷涂。本发明所述的单组份隧道防火涂料，采用如下方法制得1、将膨胀剂、阻燃剂、减水剂、引气剂和防水剂用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；2、再加入辅助粘结剂和主粘结剂，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；3、使用时，加水搅拌均勻即可。有益效果本发明制备的单组份隧道防火涂料经施工后得到的涂层具有厚度薄、 粘结强度高、耐水性能优良的特点。具体粘结强度是标准要求的2倍，耐火性能是标准要求的1.5倍，特别在隧道中使用，可起到良好的效果。
具体实施例方式实施例1涂料配方高铝水泥^Og, 80 μ m的胶粉40g，200-300目的膨胀珍珠岩50g， 200-300目的蛭石50g，200-300目的海泡石30g，l_3mm的硅酸铝纤维^g，200-300目的云母30g，l-3mm的玻璃纤维20g，300目的Mg (OH)2L 5g，聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠0. 5g，高聚磷酸铵0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇、三聚氰胺用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、玻璃纤维和硅酸铝纤维、高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防
4火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例2涂料配方高铝水泥190g，80 μ m的胶粉10g，200-300目的膨胀珍珠岩70g， 200-300目的蛭石50g，200-300目的膨胀石墨30g，200-300目的海泡石50g，l_3mm的硅酸铝纤维45g，200-300目的云母51g，300目的Mg(OH)2L 5g，聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠0. 5g，高聚磷酸铵0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、膨胀石墨、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇、三聚氰胺用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 75倍的水，搅拌均勻即可。实施例3涂料配方高铝水泥290g，80 μ m的胶粉10g，200-300目的膨胀珍珠岩70g， 200-300目的蛭石76g，200-300目的海泡石20g，l_3mm的硅酸铝纤维20g，200-300目的云母10g，300目的Mg(OH)2L 5g，聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠0. 5g，高聚磷酸铵 0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇、三聚氰胺用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例4 涂料配方高铝水泥220g，80 μ m的胶粉20g，200-300目的膨胀珍珠岩50g， 200-300目的蛭石56g，200-300目的海泡石50g，l_3mm的硅酸铝纤维50g，200-300目的云母50g，300目的Mg (OH)2L 5g，聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠0. 5g，玻璃漂珠 0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、玻璃漂珠、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇、三聚氰胺用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 75倍的水，搅拌均勻即可。实施例5涂料配方高铝水泥M5g，80 μ m的胶粉15g，200-300目的膨胀珍珠岩50g， 200-300目的蛭石50g，200-300目的海泡石45g，l_3mm的硅酸铝纤维45g，200-300目的云母47g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠0. 75g，高聚磷酸铵 0. 5g，季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 25g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇、三聚氰胺用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例6涂料配方高铝水泥^Og, 80 μ m的胶粉20g，200-300目的膨胀珍珠岩40g，200-300目的蛭石60g，200-300目的海泡石30g，l_3mm的硅酸铝纤维!35g，200-300目的云母50g，300目的Mg (OH) 22g，聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠lg，高聚磷酸铵lg， 季戊四醇0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、 高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例7涂料配方高铝水泥M5g，80 μ m的胶粉15g，200-300目的膨胀珍珠岩40g， 200-300目的蛭石60g，200-300目的海泡石40g，l_3mm的硅酸铝纤维50g，200-300目的云母46g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠lg，高聚磷酸铵lg， 季戊四醇0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、 高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例8涂料配方高铝水泥230g，80 μ m的胶粉20g，200-300目的膨胀珍珠岩75g， 200-300目的蛭石75g，200-300目的海泡石30g，l_3mm的硅酸铝纤维30g，200-300目的云母35g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系减水剂0. 5g，十二烷基苯磺酸钠lg，高聚磷酸铵1. 5g， 季戊四醇0. 5g，三聚氰胺0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇、三聚氰胺用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例9涂料配方高铝水泥200g，80 μ m的胶粉40g，200-300目的膨胀珍珠岩80g， 200-300目的蛭石60g，200-300目的海泡石40g，l_3mm的硅酸铝纤维40g，200-300目的云母35g，300目的Mg (OH)2Ig,聚羧酸系减水剂lg，十二烷基苯磺酸钠lg，高聚磷酸铵1. 5g， 季戊四醇0. 5g。制备方法将膨胀珍珠岩、蛭石、Mg(OH)2、高聚磷酸铵、聚羧酸系减水剂、十二烷基苯磺酸钠、季戊四醇用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；再加入海泡石、云母、硅酸铝纤维、 高铝水泥和胶粉，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；使用时，加入上述组分总质量0. 7倍的水，搅拌均勻即可。实施例1-9所使用的聚羧酸系减水剂具体为短链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、 长链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸三种单体得到的共聚物，该聚合物相对分子质量为15000，单体比例为短链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯长链甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯甲基丙烯酸=5:1:4。实施例1制得的单组份隧道防火涂料的性能如下表所示
权利要求
1.一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，该防火涂料为均勻粉状，其配方为主粘结剂40-60重量份，辅助粘结剂10-30重量份，膨胀剂20-30重量份，阻燃剂0. 3-0. 6重量份， 防水剂0. 05-0. 1重量份，减水剂0. 1-0. 2重量份，引气剂0. 1-0. 2重量份；使用时，加水量为上述组分总质量的0. 7-0. 75倍。
2.根据权利要求1所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的主粘结剂为高铝水泥和粒径大小为60-100 μ m的胶粉，高铝水泥与胶粉的质量比例范围为 5 1-29 1。
3.根据权利要求2所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的辅助粘结剂为200-300目的海泡石、l_3mm的硅酸铝纤维、200-300目的云母、l_3mm的玻璃纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的膨胀剂为 200-300目的膨胀珍珠岩、200-300目的蛭石、200-300目的膨胀石墨中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的阻燃剂为高聚磷酸铵、三聚氰胺、200-400目的Mg(OH)2、200-300目的玻璃漂珠中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸系减水剂和/或三聚氰胺。
7.根据权利要求6所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的引气剂为十二烷基苯磺酸钠。
8.根据权利要求7所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，所述的防水剂为季戊四醇。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种单组份隧道防火涂料，其特征在于，其制备方法为1)将膨胀剂、阻燃剂、减水剂、引气剂和防水剂用搅拌机高速搅拌，使其混合均勻；2)再加入辅助粘结剂和主粘结剂，充分搅拌，使其体系分散均勻，即得单组份隧道防火涂料；3)使用时，加水搅拌均勻即可。
全文摘要
本发明涉及一种薄型高粘单组份隧道防火涂料及其制备方法。该防火涂料为均匀粉状，主要由主粘结剂、辅助粘结剂、膨胀剂、阻燃剂、防水剂、减水剂、引气剂组成。本发明制备的单组份隧道防火涂料经施工后得到的涂层具有厚度薄、粘结强度高、耐水性能优良的特点。具体粘结强度是标准要求的2倍，耐火性能是标准要求的1.5倍，特别在隧道中使用，可起到良好的效果。
文档编号C09D5/18GK102173691SQ20111004228
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者丰功吉, 代隆军, 刘俊权, 刘鹏飞, 李荣柱, 杜海, 薛君, 赵队家 申请人:山西省交通科学研究院