【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于防火涂料，具體地，涉及一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料。
技術介紹
1、鋼結構是現代建筑的主要結構類型之一，因其自重較輕，施工簡單，廣泛應用于大型廠房、場館、超高層、橋梁等領域。但鋼結構建筑材料在防火方面存在難以避免的缺陷，鋼結構導熱系數高、耐火性較差，一般在500℃左右時會失去承載作用，如果發生火災，會導致其機械性能急劇下降鋼結構很快會發生變形失穩甚至倒塌。
2、目前，鋼結構防火涂料分為兩大類，有機膨脹型和無機非膨脹型，在防火涂料發展初期，有機膨脹型防火涂料因其良好的裝飾性，其厚度只有2至7mm，受到人們的追捧；但有機物大多易老化，耐候性差，此外，有機防火涂料內部含有的阻燃劑多采用的是c-n-p或者是c-n-p-cl體系，這其中包含有三聚氰胺、氯化石蠟等物質，這些物質在受到高溫作用后會很快分解生成對人體有害的no2、co和hcl等氣體，這幾種氣體均有窒息效果。這就導致在火災過程中，人們首先受到的是來自于防火涂料受熱膨脹釋放出來的有毒氣體，從而增加建筑火災造成的傷亡人數。因此環保的無機非膨脹型防火涂料越來越受到追捧。
3、無機非膨脹型防火涂料主要為石膏或水泥為基體，具有使用成本低、極限耐火時間長等優勢，是應用最廣泛的鋼結構防火涂料。但相比膨脹型防火涂料，非膨脹型防火涂料的干密度較大，且為厚涂型(涂層厚度約為3cm)，涂層自重較大，在撞擊或碰撞中都易造成防火涂層脫落，因此亟需專利技術一種能解決以上問題的防火涂料，以滿足防火涂料
的更高需求。
技術實現思
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，通過以下步驟制得：
4、a1、將脫硫石膏、二氧化硅氣凝膠、改性埃洛石納米管、水和緩凝劑在1000-1500轉/分下攪拌10-30min，混合均勻，得到混合料；
5、a2、將步驟a1得到的混合料與增強纖維和消泡劑混合，機械攪拌0.5-2h后，得到鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料。
6、進一步地，各原料按照重量份數計如下：30-60份脫硫石膏、10-20份二氧化硅氣凝膠、10-30份改性埃洛石納米管、2-4份緩凝劑、20-40份水、5-10份增強纖維、1-3份消泡劑。
7、進一步地，所述緩凝劑為多聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鉀和丙烯酸鈉中的一種。
8、進一步地，所述增強纖維為玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維，且二者的質量之比為1:1.5。
9、進一步地，所述消泡劑為聚乙二醇、聚丙二醇、有機硅消泡劑中的一種。
10、制得的防火涂料以石膏為基體，賦予了涂料良好的隔熱性能和防火性能，并且價格低廉、環保節能；二氧化硅氣凝膠具有優異的隔熱性能和較低的導熱系數，并且二氧化硅氣凝膠質量低，可使制得的涂料輕質化；增強纖維中玄武巖纖維是一種高彈模、耐高溫、耐腐蝕、具有親水性的綠色建材，而聚乙烯醇纖維也能增強涂料的力學強度，玄武巖纖維起到增強作用，聚乙烯醇纖維起到增韌作用，并且二者與石膏復合材料有良好的粘結性。
11、進一步地，所述改性埃洛石納米管通過以下步驟制得：
12、b1、在三口燒瓶中將埃洛石粉末分散在2m的硫酸溶液中，在磁力攪拌作用下，以200rpm轉速，并且在80℃條件下反應4h，反應完成，置于離心管中，以5000pr/min離心5min后，用去離子水洗滌離心產物后并再次離心，直至離心后產物的水溶液ph值為中性，冷凍干燥，得到內腔擴容埃洛石粉末；埃洛石粉末、硫酸溶液的用量之比為5g:100ml；
13、b2、將步驟b1中得到的內腔擴容埃洛石粉末進行研磨，將研磨后的粉末分散在乙醇水溶液中，并滴加植酸，攪拌混合后，抽真空1h，然后在5000pr/min轉速下離心，得到預改性埃洛石粉末；內腔擴容埃洛石粉、乙醇水溶液、植酸的用量之比為5g:100ml:3.5g；
14、b3、將步驟b1中得到的預改性埃洛石粉末、二水氯化銅和乙醇水溶液混合，在70℃下，超聲反應2h，反應完成，過濾，用水和乙醇反復洗滌離心，冷凍干燥，得到改性埃洛石納米管；預改性埃洛石粉末、二水氯化銅、乙醇水溶液的用量之比為5g:12g:100ml；
15、埃洛石納米管在受熱時產生水蒸氣吸收大量的熱并稀釋氧氣濃度從而達到阻燃的作用，埃洛石納米管具有管狀結構可捕捉高分子熱降解產生的可燃小分子，吸收熱量以及煙氣；埃洛石納米管在高分子材料燃燒時候可遷移到高分子表面起到物理屏障的作用，抑制與外界環境氧氣以及熱量的交換，同時減緩有害物質的釋放；另外埃洛石納米管含有豐富的al、si阻燃元素，因此，埃洛石納米管能大幅增強涂料的阻燃性能；并且通過對埃洛石納米管進行改性，相比普通埃洛石納米管，其內腔在酸處理后，得到了擴大，提高了對銅的負載量，又因銅作為一種阻燃元素已被證明具有優異的抑煙效果，這也增強了涂料的阻燃性能；最后，植酸中的六個磷酸基團具有很強的螯合能力并與金屬陽離子形成絡合物，在高分子材料燃燒時植酸具有極好的催化成炭作用，因此，制得的改性埃洛石納米管具有優異的協同阻燃性，顯著提升了涂料的阻燃性能。
16、本專利技術的有益效果：
17、1、制得的防火涂料以石膏為基體，賦予了涂料良好的隔熱性能和防火性能，并且價格低廉、環保節能；
18、2、加入的二氧化硅氣凝膠進一步增強涂料的隔熱性能，并且二氧化硅氣凝膠質量低，可使制得的涂料輕質化；
19、3、加入的增強纖維中玄武巖纖維起到增強作用，聚乙烯醇纖維起到增韌作用，并且二者與石膏有良好的粘結性，大幅提高了涂料的力學性能；
20、4、通過對埃洛石納米管進行改性，相比普通的埃洛石納米管，具有優異協同阻燃性，大幅提高涂料的防火抑煙性能；
21、因此，本專利技術制得的防火涂料隔熱性、防火抑煙性和力學性能優異，并且質量輕，在防火涂料
具備重要應用價值。
【技術保護點】
1.一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：30-60份脫硫石膏、10-20份二氧化硅氣凝膠、10-30份改性埃洛石納米管、2-4份緩凝劑、20-40份水、5-10份增強纖維、1-3份消泡劑。
2.根據權利要求1所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，所述改性埃洛石納米管通過以下步驟制得：
3.根據權利要求2所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，步驟B1中埃洛石粉末、硫酸溶液的用量之比為5g:100mL。
4.根據權利要求2所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，步驟B2中內腔擴容埃洛石粉、乙醇水溶液、植酸的用量之比為5g:100mL:3.5g。
5.根據權利要求2所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，步驟B3中預改性埃洛石粉末、二水氯化銅、乙醇水溶液的用量之比為5g:12g:100mL。
6.根據權利要求1所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，所述緩凝劑為多聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、
7.根據權利要求1所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，所述增強纖維為玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維，且二者的質量之比為1:1.5。
8.根據權利要求1所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，所述消泡劑為聚乙二醇、聚丙二醇、有機硅消泡劑中的一種。
...【技術特征摘要】
1.一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：30-60份脫硫石膏、10-20份二氧化硅氣凝膠、10-30份改性埃洛石納米管、2-4份緩凝劑、20-40份水、5-10份增強纖維、1-3份消泡劑。
2.根據權利要求1所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，所述改性埃洛石納米管通過以下步驟制得：
3.根據權利要求2所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，步驟b1中埃洛石粉末、硫酸溶液的用量之比為5g:100ml。
4.根據權利要求2所述的一種鋼結構用石膏基二氧化硅氣凝膠防火涂料，其特征在于，步驟b2中內腔擴容埃洛石粉、乙醇水溶液、植酸的用量之比為5g:100...
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