鋼結構防火-配方設計

配方設計非膨脹型鋼結構防火涂料非膨脹型鋼結構防火涂料2非膨脹型鋼結構防火涂料根據(jù)其使用環(huán)境、厚度不同，配方設計會發(fā)生變化，基本組成為：膠結料（硅酸鹽水泥或無機高溫黏結劑等）10%~40%；骨料（膨脹蛭石、膨脹珍珠巖或空心微珠、礦棉等）30%~50%；化學助劑（增稠劑、硬化劑、防水劑等）1%~10%；自來水10%~30%。非膨脹型鋼結構防火涂料3一、常見厚涂型鋼結構防火涂料（1）LG鋼結構防火隔熱涂料該涂料由公安部四川消防研究所于1988年成功研制，將鋼結構的耐火極限提高到3h以上，填補了國內(nèi)鋼結構防火隔熱涂料的空白，該涂料系無機涂料，無任何有害成分和放射性，符合A類裝飾材料標準，材料燃燒煙氣成分毒性試驗達到AQ1（安全一級）標準。耐候性能優(yōu)異，工程應用時間超過20年，是國內(nèi)工程應用最長的鋼結構防火涂料。非膨脹型鋼結構防火涂料4一、常見厚涂型鋼結構防火涂料（2）NH（STIA）室內(nèi)厚型鋼結構防火涂料該涂料由硅酸鹽水泥與膨脹蛭石，以及防火添加劑與復合化學助劑調(diào)配等加水拌和而成。具有質(zhì)量輕、熱導率小、防火隔熱性能優(yōu)良等特點，將稱量好的粉料、膠料和水加到攪拌機中，經(jīng)5~8min充分攪拌即可使用，并可根據(jù)用戶要求調(diào)成各種顏色。該涂料可用作各類建筑鋼結構及鋼筋混凝土梁、柱的防火保護層。非膨脹型鋼結構防火涂料5二、部分非膨脹型鋼結構防火涂料專利①河南奧威斯科技集團有限公司發(fā)明的一種厚型鋼結構防火涂料，由下列原料按照質(zhì)量配比組合而成:防火涂料:粘接劑:水=1:0.08:1.2。NH-AWS室內(nèi)厚型鋼結構防火涂料為水溶性涂料，是以無機粘接劑與多種阻燃隔熱材料復配而成②洛陽大豫實業(yè)有限公司發(fā)明的一種室外厚型鋼結構防火涂料屬于建筑材料領域，按照質(zhì)量比，該防火涂料由10%~20%的天然海泡石絨、4%~6%的輕質(zhì)碳酸鈣、20%~30%的閉孔珍珠巖、1%~1.4%高強耐水膠粉、1.6%~2%的憎水劑、40%~44%的硅酸鹽水泥和8.0%~12%的耐火水泥混合而成。非膨脹型鋼結構防火涂料6二、部分非膨脹型鋼結構防火涂料專利③西南科技大學發(fā)明了一種厚型鋼結構防腐、防火一體化涂層的制備方法，制備耐火型鋼結構防腐底漆，該底漆由包括丙烯酸防水彈性乳液等乳液、硅酸鋁纖維、云母粉、助劑以及水的A組分和硅酸鹽水泥混合組成④北京建筑技術發(fā)展有限責任公司發(fā)明了一種以膨脹?；⒅闉榛牡匿摻Y構防火涂料，顯著特點是在傳統(tǒng)的有機無機復合鋼結構防火涂料的基礎上，采用了膨脹?；⒅楹头尤渲?，得到性能優(yōu)異的鋼結構防火涂料。非膨脹型鋼結構防火涂料7二、部分非膨脹型鋼結構防火涂料專利⑤高建業(yè)發(fā)明的室外厚型鋼結構防火涂料，提供一種以無機礦物隔熱組合材料為主的鋁酸鹽水泥基厚型鋼結構防火涂料及制造方法。由粘接劑、改性劑、骨料和增強材料組成。⑥海洋化工研究院有限公司發(fā)明的一種抑煙型室外阻燃鋼結構防火涂料由粘接劑、粉料、骨料、阻燃劑、抑煙劑以及增強材料組成。將水泥以外的粉料、粘接劑粉化并過篩;增強纖維均勻分散;按組分配比將所有添加劑、粉料與水泥混合活化，攪拌均勻。配方設計基本程序基本程序9一個新的涂料配方設計主要包括原料選擇及原料之間的合理配比的確.定。需要經(jīng)過配方確定、配制、涂料性能檢驗、調(diào)整配方這樣一個反復進行的過程，直至最終得到滿意的配方?；境绦?01.計量方法為確定涂料配方中各組分的加入量，需要一個清晰的計量方法，便于操作者按配方設計備料、計量、混合、生產(chǎn)。計量方法可以是份數(shù)法和百分比法，計量單位通常都是以質(zhì)量來表示。份數(shù)法以基料的質(zhì)量為100份，其他組分則以該基料的質(zhì)量分量為參照。百分比法以全部組分質(zhì)量為100份，其中各組分占混合物的百分比表示其加入量。該方法有利于進行成本核算?；境绦?12.設計方法（1）單因素法選定涂料的某一組分，其他組分用量不變，不斷地改變選定組分的用量，觀察相應配方的關鍵性能指標，每次試驗都要記錄試驗結果，最佳的試驗點可以通過縮小步長確定，最終獲得理想的配方設計?；境绦?2（2）多因素法涂料配方中原料眾多，多因素法更為可行，不同的原料即為不同的影響因素，其添加量差別大，準確、快捷地得到一個合理的配方，應用較多的是正交試驗法。正交試驗法利用一種現(xiàn)成的正交表，科學地挑選試驗因素，能在很多的試驗條件中選出代表性強的少數(shù)次條件，通過少數(shù)次的試驗，找到較好的組合條件，從而得出最佳的試驗條件。試驗中變量因素越多，減少程度越明顯，有時最佳方案不在優(yōu)選的方案里，也可通過試驗結果，推算出最佳方案?；境绦?3三、成本分析涂料的成本是配方設計時必須考慮的因素，包括原材料、生產(chǎn)、儲存和運輸?shù)雀黜棾杀?。保證涂料的所需功能，配方越簡單，成本越低，產(chǎn)品的市場競爭力越強。對涂料的成本進行核算時，需要考慮涂覆一平方米所耗費的涂料費用，可以通過干膜厚度、固含量、涂料利用率確定。干膜厚度是在涂膜完全干燥后，采用測厚儀測定而得。對非膨脹型防火涂料，要求必須測定涂膜厚度，其性能指標也根據(jù)厚度不同而不同。涂料的成本還需要考慮涂料的噴涂效率，一般在噴涂施工中損耗較大，應提前折算。溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料15溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料的優(yōu)缺點：溶劑型鋼結構防火涂料以有機溶劑為分散介質(zhì)。缺點：污染環(huán)境、浪費能源、成本高等問題。優(yōu)點：粘結性能好、耐候耐水性好、流平性好、裝飾性好，對各種施工環(huán)境的適應性及對樹脂較廣的選擇范圍。溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料16溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料的制備階段：溶劑型涂料的制備也分為兩個階段：色漿的制備和涂料的配制。將部分基料與分散劑混勻后，加人顏填料攪拌均勻，研磨到規(guī)定細度，得到色漿。在色漿中加人剩余的樹脂溶液、混合溶劑和助劑，攪拌均勻，即得到溶劑型鋼結構防火涂料。溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料17常見溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料：(1)SIKAUNITHERM--38091EXTERIOR作為一-種被廣泛使用的溶劑型超薄建筑鋼結構防火涂料，可用于戶外、高濕度以及海洋等環(huán)境下的鋼結構，遇到火后形成耐火隔熱層，可增強柱、梁以及桁架等鋼結構的耐火性能。溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料18溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料施工：膨脹型鋼結構防火涂料施工可采用噴涂、刷涂或輥涂，一般使用在耐火極限要求在2.5h以內(nèi)的建筑鋼結構上。適用于各種輕鋼結構、網(wǎng)架等的防火保護。溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料19常見溶劑型膨脹型鋼結構防火涂料：(2)WCB-1室外超薄型鋼結構防火涂科該室外超薄型鋼結構防火涂料采用美國先進技術，優(yōu)化配方工藝研發(fā)生產(chǎn)而成。產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐水性、耐候性、耐酸堿性、耐爆熱性，同時具有粘結強度高、耐火極限長、裝飾效果好等特殊性能。配方設計水性膨脹型鋼結構防火涂料水性膨脹型鋼結構防火涂料21水性涂料能夠降低成本、減少污染、滿足環(huán)保法規(guī)和提高建筑物裝飾水平，作為鋼結構防火涂料的主要品種得到了大力的推廣和應用。與溶劑型涂料相比，水性涂料優(yōu)點突出，不污染環(huán)境，安全無毒，無火災危險，施工便利，清潔方便，涂膜干燥快，透氣性好。膨脹型防火涂料的防火助劑一般占干膜質(zhì)量的60%~80%。炭化劑、催化劑、發(fā)泡劑三個防火助劑按一定的比例配合。以磷酸鹽為成炭催化劑的膨脹型防火涂料中，催化劑、炭化劑、發(fā)泡劑三個組分中催化劑占40%~60%、炭化劑占20%~30%、發(fā)泡劑占30%~40%，可得到高效率的泡沫炭化層。水性膨脹型鋼結構防火涂料22一、常見水性鋼結構防火涂料（1）SC-2室內(nèi)、室外薄型鋼結構防火涂料SC-2室內(nèi)、室外薄型鋼結構防火涂料由水溶性的復合樹脂、阻燃材料、防火添加劑等組成，涂層在受火時膨脹增厚，形成耐火隔熱屏障，阻止熱量迅速傳向鋼材。使用該涂料能使鋼結構的耐火極限由0.25h提高到3.0h以上，滿足有關防火規(guī)范要求水性膨脹型鋼結構防火涂料23一、常見水性鋼結構防火涂料(2)BGW-90室外薄型鋼結構防火涂料該涂料是由福建省華強涂料工業(yè)有限公司研發(fā)的專利產(chǎn)品，由合成樹脂以及無機耐火材料構成，遇火發(fā)泡膨脹形成堅實的防火隔熱層，適用于鋼結構的防火保護。水性膨脹型鋼結構防火涂料24二、部分水性鋼結構防火涂料專利①王金平研發(fā)了一種石墨型膨脹防火涂料，噴涂于底材后，受火發(fā)泡，通過國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督中心水平構件耐火試驗檢測2.81mm厚，耐火極限為63min，其粘接強度為0.48MPa。對該水性膨脹防火組分的配比進行優(yōu)化設計，其配方如右表所示。水性膨脹型鋼結構防火涂料25二、部分水性鋼結構防火涂料專利②中盈長江國際新能源投資有限公司發(fā)明一種水性膨脹型鋼結構防火涂料，其制備方法如下:各組分按質(zhì)量分數(shù)計，防火涂料由20%~45%涂料基體、25%~45%納米阻燃劑、0.1%~10%阻燃協(xié)效劑、1%~10%填料、0.2%~5%助劑和5%~30%水組成，先制備納米阻燃劑，再將涂料基體中的水性環(huán)氧乳液、水性環(huán)氧固化劑和自交聯(lián)硅丙乳液加人攪拌桶中攪拌均勻，加入納米阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、填料、助劑和水，攪拌10~30min后加人球磨機中研磨，檢測涂料細度是否達到要求，達到要求后停止研磨，用濾網(wǎng)過濾，分離研磨珠和涂料，將涂料裝入指定的罐中，出料裝桶。水性膨脹型鋼結構防火涂料26二、部分水性鋼結構防火涂料專利③中國建筑股份有限公司發(fā)明了一-種水性高膨脹鋼結構防火涂料，防火涂料由20~50質(zhì)量份阻燃體系、20~50質(zhì)量份成膜體系和1~10質(zhì)量份功能填料組成。阻燃體系包括聚磷酸銨18~26份，季戊四醇8~12份，三聚氰胺6~10份，膨脹石墨3~6份；成膜體系由醋酸乙烯酯-乙烯水性共聚乳液與固化劑偏磷酸銨組成；功能填料含有無機相變材料十二水合磷酸鈉或氣相二氧化硅。配方設計一般原則一般原則28涂料配方設計的一般原則是提供滿足應用要求的涂料產(chǎn)品，采取措施，實現(xiàn)其各項應用技術指標。通過研究使用環(huán)境、基材、成本、外觀、機械強度、耐久性、耐候性等，調(diào)節(jié)涂料配方中各組分的用量及其相對比例。一般原則29（1）用途涂料的用途表明涂料的使用條件，亦即涂料的使用環(huán)境、基材條件。涂料使用位置不同，如室內(nèi)、室外、屋面、地上、地下等，各種外界環(huán)境，如溫度、濕度、光源、化學藥品、電流、塵埃等，其他物質(zhì)以及振動、沖擊、風速和風壓等，嚴重影響涂料的使用效果，需要根據(jù)用途，從不同方面加強涂料的特性。一般原則30（2）技術性能指標涂料的使用目的、使用年限應按照用戶要求，明確涂料所需的主要性能，確定涂料主要性能指標的測試、評價方法。如果沒有相關國標、行標可參，應預測應用技術要求，協(xié)商驗收指標。一般原則31（3）搜集資料涂料研發(fā)不可盲目開始，根據(jù)既有的專業(yè)基礎知識，設計實踐經(jīng)驗，查閱文獻、實驗室檔案，了解相關產(chǎn)品的技術詳情，搜集原料供應商的技術數(shù)據(jù)，學習、借鑒他人公開的研究成果，靈活運用，奠定自己創(chuàng)新的基礎。一般原則32（4）配方研制進行配方研制時，應根據(jù)涂料性能指標、市面原材料特性、使用環(huán)境等確定主要原材料及各組分的用量范圍，了解相互矛盾或相互增長的應用技