CN111138896A - 一种超长钢壳隧道结构的防火涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,包括以下重量组分物质:30~60份的增强胶水A,80~150份的粘接剂,4~6份的流变剂,5~20份的助溶剂,5~20份的改性膨胀蛭石,0~3份的纤维素,3~5份的增强剂,200~300份的溶剂;其中,增强胶水A包括5~10份的聚乙烯醇,50~100份的氨水,5~20份的改性剂。本发明通过合理的材料配伍,保证了涂层在正常条件下具有各种使用性能,并增强了防火涂料的韧性和延展性,在火焰灼烧或高温作用下形成不易燃的三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础,对泡沫碳化层其骨架作用,达到了RABT升温方式的要求。
Description
技术领域
本发明涉及消防防火技术领域,具体涉及一种超长钢壳隧道结构的防火涂料。
背景技术
防火是在各行各业中都需要的一项安全技术措施,是保证人们生命财产安全的必要技术手段。防火技术可以采用多种的技术手段,如防火材料的研制,防火涂料的研制等。防火涂料因其使用方便,使用受限条件较小,已广泛应用于防火技术中,对此,本领域技术人员也对防火涂料做了大量的研究工作,研制出了一系列高性能的防火涂料,但现有的防火涂料均只适用于标准升温和C-H 升温曲线的环境中,由于RABT升温速率更快,控制温度更高,对防火涂料的要求更苛刻,现有的防火涂料对于RABT升温方式的环境,适用性相对较低,而实验验证,在超长隧道内的火势燃烧,是符合RABT升温方式的,为了满足超长隧道内的钢壳结构的防火需求,就需要研制一种能符合RABT升温方式的防火涂料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种防火涂料,使其性能满足RABT升温方式,以便应用于超长钢壳隧道结构的防火需求。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,包括以下重量组分物质:30~60份的增强胶水A,80~150份的粘接剂,4~6份的流变剂,5~20份的助溶剂,5~20份的改性膨胀蛭石,0~3份的纤维素,3~5份的增强剂,200~300份的溶剂;其中,增强胶水A包括5~10份的聚乙烯醇,50~100份的氨水,5~20份的改性剂。
优选地,所述粘接剂为快硬性硅酸盐水泥。
优选地,所述流变剂为氢化蓖麻油和聚乙烯醇纤维;其中,氢化蓖麻油和聚乙烯醇纤维的重量组分比为1:1。
优选地,所述助溶剂为硼酸锌。
具体地,所述溶剂为清水。
优选地,所述增强剂为玻璃纤维布短切纱。
优选地,所述改性剂为硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠三种物质按照1:1:1 的重量组分混合而成。
具体地,所述增强胶水的制备方法包括以下步骤:
S1:在100份的清水中加入5~10份的聚乙烯醇,搅拌溶解得到A组分待用;
S2:再另取100份清水并升温至40~50℃,加入50~100份的氨水混合均匀,并加入50~20份相同重量组分的硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠,在加入时边加入边搅拌,反应30~60min得到B组分;
S3:将步骤S1中所得的A组分和步骤S2中的B组分进行混合搅拌30~60min 后,加入清水至1000重量组分即得增强胶水A。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明通过采用聚乙烯醇为主要成膜材料,并加入硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠等改性剂,赋予涂料相对的柔韧性和附着力,使涂层在爆炸冲击波的作用下仍能够与基材紧密结合;选用氢化蓖麻油、聚乙烯醇纤维、纤维素等改善其流变性能,提升涂料的施工成膜效率;同时,硼酸钠、硼酸锌的加入使涂料在受热成碳的条件下,与涂料中的含磷或含硅的物质发生反应,形成一种柔软的或是液态的物质,发生膨胀并增加碳化层的强度。本发明通过合理的材料配伍,保证了涂层在正常条件下具有各种使用性能,并增强了防火涂料的韧性和延展性,在火焰灼烧或高温作用下形成不易燃的三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础,对泡沫碳化层起骨架作用,达到了RABT升温方式的要求。
(2)本发明中的改性膨胀蛭石,具有泄压功能,并与基体之间具有优异的亲和力,可以有效保证爆炸中的泄压功能,减少压力对防火涂层的破坏,进一步加强了防火涂料的防火性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明,本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其性能满足RABT升温方式,以便应用于超长钢壳隧道结构的防火需求。其具体组分包括以下重量组分物质:30~60 份的增强胶水A,增强胶水A包括5~10份的聚乙烯醇,50~100份的氨水,5~20 份的改性剂,所述改性剂为硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠三种物质按照1:1:1 的重量组分混合而成。
本发明组分还包括:80~150份的快硬性硅酸盐水泥粘接剂,4~6份的按1: 1重量组分比例配比的氢化蓖麻油和聚乙烯醇纤维流变剂,5~20份的硼酸锌助溶剂,5~20份的改性膨胀蛭石,0~3份的纤维素,3~5份的玻璃纤维布短切纱增强剂,200~300份的清水溶剂;
本发明中增强胶水A的制备方法包括以下步骤:
S1:在100份的清水中加入5~10份的聚乙烯醇,搅拌溶解得到A组分待用;
S2:再另取100份清水并升温至40~50℃,加入50~100份的氨水混合均匀,并加入50~20份相同重量组分的硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠,在加入时边加入边搅拌,反应30~60min得到B组分;
S3:将步骤S1中所得的A组分和步骤S2中的B组分进行混合搅拌30~60min 后,加入清水至1000重量组分即得增强胶水A。
具体的实例1
该应用于超长钢壳隧道结构的防火涂料,包括以下重量组分:60份的增强胶水A,100份的快硬性硅酸盐水泥,2份的氢化蓖麻油,2份的聚乙烯醇纤维, 20份的硼酸锌,5份的改性膨胀蛭石,1份的纤维素,4份的玻璃纤维布短切纱,以及200份的清水溶剂;其中,增加胶水A由100份的清水中加入6.5份的聚乙烯醇搅拌得到A;另取100份的清水加热至40℃,加入80份的氨水,边搅拌边加入15份的硫酸胺、亚硫酸氢钠和硼酸钠并反应30min得到B,将A和B混合搅拌30min后,加水至1000份得到增强胶水A。经实验验证该防火涂料涂抹在钢材料基材上时,并将该基材应用于模拟隧道火灾场景中时,模拟时温度在5 分钟内升高至1200℃,并维持1.5h后,并迅速降温1.83h,在满足RABT升温方式的模拟环境中,应用本实施例的防火涂料涂抹的基材,在100公斤作用力的作用下未发生明显的变形,而未涂抹任何防火涂料的基材,在该模拟环境中, 100公斤作用力的作用下,产生肉眼可辨的明显变形。
实例2
该应用于超长钢壳隧道结构的防火涂料,包括以下重量组分:50份的增强胶水A,100份的快硬性硅酸盐水泥,2份的氢化蓖麻油,2份的聚乙烯醇纤维, 15份的硼酸锌,10份的改性膨胀蛭石,4份的玻璃纤维布短切纱,以及200份的清水溶剂;其中,增加胶水A由100份的清水中加入8份的聚乙烯醇搅拌得到A;另取100份的清水加热至45℃,加入100份的氨水,边搅拌边加入5份的硫酸胺、亚硫酸氢钠和硼酸钠并反应50min得到B,将A和B混合搅拌50min 后,加水至1000份得到增强胶水A。经实验验证该防火涂料涂抹在钢材料基材上时,并将该基材应用于模拟隧道火灾场景中时,模拟时温度在5分钟内升高至1200℃,并维持1.5h后,并迅速降温1.83h,在满足RABT升温方式的模拟环境中,应用本实施例的防火涂料涂抹的基材,在100公斤作用力的作用下未发生明显的变形,而未涂抹任何防火涂料的基材,在该模拟环境中,100公斤作用力的作用下,产生肉眼可辨的明显变形。
实例3
该应用于超长钢壳隧道结构的防火涂料,包括以下重量组分:40份的增强胶水A,100份的快硬性硅酸盐水泥,2份的氢化蓖麻油,2份的聚乙烯醇纤维, 10份的硼酸锌,15份的改性膨胀蛭石,3份的纤维素,5份的玻璃纤维布短切纱,以及200份的清水溶剂;其中,增加胶水A由100份的清水中加入5份的聚乙烯醇搅拌得到A;另取100份的清水加热至50℃,加入100份的氨水,边搅拌边加入10份的硫酸胺、亚硫酸氢钠和硼酸钠并反应30min得到B,将A和 B混合搅拌30min后,加水至1000份得到增强胶水A。经实验验证该防火涂料涂抹在钢材料基材上时,并将该基材应用于模拟隧道火灾场景中时,模拟时温度在5分钟内升高至1200℃,并维持2h后,并迅速降温1.83h,在满足RABT 升温方式的模拟环境中,应用本实施例的防火涂料涂抹的基材,在100公斤作用力的作用下未发生明显的变形,而未涂抹任何防火涂料的基材,在该模拟环境中,100公斤作用力的作用下,产生肉眼可辨的明显变形,而未涂抹任何防火涂料的基材,在该模拟环境中,100公斤作用力的作用下,产生肉眼可辨的明显变形。
实例4
该应用于超长钢壳隧道结构的防火涂料,包括以下重量组分:30份的增强胶水A,100份的快硬性硅酸盐水泥,3份的氢化蓖麻油,3份的聚乙烯醇纤维, 5份的硼酸锌,20份的改性膨胀蛭石,2份的纤维素,5份的玻璃纤维布短切纱,以及200份的清水溶剂;其中,增加胶水A由100份的清水中加入5份的聚乙烯醇搅拌得到A;另取100份的清水加热至40℃,加入100份的氨水,边搅拌边加入10份的硫酸胺、亚硫酸氢钠和硼酸钠并反应60min得到B,将A和B混合搅拌60min后,加水至1000份得到增强胶水A。经实验验证该防火涂料涂抹在钢材料基材上时,并将该基材应用于模拟隧道火灾场景中时,模拟时温度在5 分钟内升高至1200℃,并维持2h后,并迅速降温1.83h,在满足RABT升温方式的模拟环境中,应用本实施例的防火涂料涂抹的基材,在100公斤作用力的作用下未发生明显的变形,而未涂抹任何防火涂料的基材,在该模拟环境中,100公斤作用力的作用下,产生肉眼可辨的明显变形。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一,不应当用于限制本发明的保护范围,但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色,其所解决的技术问题仍然与本发明一致的,均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:包括以下重量组分物质:30~60份的增强胶水A,80~150份的粘接剂,4~6份的流变剂,5~20份的助溶剂,5~20份的改性膨胀蛭石,0~3份的纤维素,3~5份的增强剂,200~300份的溶剂;其中,增强胶水A包括5~10份的聚乙烯醇,50~100份的氨水,5~20份的改性剂。
2.根据权利要求1所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述粘接剂为快硬性硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述流变剂为氢化蓖麻油和聚乙烯醇纤维;其中,氢化蓖麻油和聚乙烯醇纤维的重量组分比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述助溶剂为硼酸锌。
5.根据权利要求1所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述溶剂为清水。
6.根据权利要求1所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述增强剂为玻璃纤维布短切纱。
7.根据权利要求1所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述改性剂为硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠三种物质按照1:1:1的重量组分混合而成。
8.权利要求7所述的一种超长钢壳隧道结构的防火涂料,其特征在于:所述增强胶水A的制备方法包括以下步骤:
S1:在100份的清水中加入5~10份的聚乙烯醇,搅拌溶解得到A组分待用;
S2:再另取100份清水并升温至40~50℃,加入50~100份的氨水混合均匀,并加入50~20份相同重量组分的硫酸铵、亚硫酸氢钠和硼酸钠,在加入时边加入边搅拌,反应30~60min得到B组分;
S3:将步骤S1中所得的A组分和步骤S2中的B组分进行混合搅拌30~60min后,加入清水至1000重量组分即得增强胶水A。
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