本發(fā)明涉及涂料，具體為一種多功能膨脹型隧道防火涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，兇猛的火勢和長時間的高溫會對隧道內(nèi)部設(shè)施、設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞，造成嚴(yán)重安全事故。隧道內(nèi)鋼筋混凝結(jié)構(gòu)雖是不燃體，但耐火性有限，防火成為隧道工程的重要課題。目前隧道防火涂料以非膨脹厚型防火涂料為主，以水泥為主要粘結(jié)劑，施工時需要涂刷3道以上，施工效率低，養(yǎng)護(hù)周期長，且涂層厚度高達(dá)15-20mm。隧道內(nèi)行車產(chǎn)生的風(fēng)速和震動易造成防火涂層脫落，對車輛及人員的安全構(gòu)成威脅。

2、另一方面，隧道照明消耗大量的電力能源，已成隧道運營沉重負(fù)擔(dān)；而塵土在隧道內(nèi)壁的堆積不僅影響健康衛(wèi)生，也會降低照明效果。近年來不再局限于照明系統(tǒng)領(lǐng)域的改善，隧道壁面裝飾材料輔助照明也成為關(guān)注的焦點?，F(xiàn)有技術(shù)中在隧道內(nèi)壁裝飾漫反射、反光或發(fā)光材料，可以改善隧道道路照明狀況。隧道內(nèi)灰塵、泥水、汽車尾氣形成的炭黑和固體顆粒的混合物，最終沉積在隧道內(nèi)壁上，造成嚴(yán)重污染，使得隧道的交通燈和照明系統(tǒng)變暗，隧道的空氣質(zhì)量惡化。因此傳統(tǒng)方案無法滿足上述隧道施工需求，且現(xiàn)有的隧道防火涂料制備效率低下，不同工序之間需要進(jìn)行輸送轉(zhuǎn)運，設(shè)備成本高昂。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種多功能膨脹型隧道防火涂料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提供的防火涂料具備優(yōu)異的防火性能，且自重輕、安全性能好，兼具綠色環(huán)保、用量少、施工便捷等優(yōu)勢，且制備效率高，降低了設(shè)備成本，能夠大批量生產(chǎn)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種多功能膨脹型隧道防火涂料，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，由以下成分組成：高分子乳液10％～50％，水10％～25％，脫水劑10％～35％，成炭劑5％～15％，發(fā)泡劑8％～18％，增亮填料1％～20％，憎水劑1％～20％，無機膨脹材料0％～10％，無機阻燃劑0％～10％，顏料0％～5％，增稠劑0.1％～0.5％，分散劑0.2％～1％，消泡劑0.2％～1％。

3、進(jìn)一步的，所述高分子乳液為純丙乳液、醋酸乙烯酯乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液，其固含量為35％～50％；所述脫水劑為聚磷酸銨、硼酸銨、三氯乙基磷酸酯。

4、進(jìn)一步的，所述成炭劑為淀粉、季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、木質(zhì)素；所述發(fā)泡劑為三聚氰胺、尿素、脲醛樹脂、雙氰胺、氯化石蠟。

5、進(jìn)一步的，所述漫反射材料為鈦白粉、硫酸鋇、硫酸鈣、碳酸鈣；所述憎水劑為聚硅氧烷粉末、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀、硅烷偶聯(lián)劑、疏水二氧化硅。

6、進(jìn)一步的，所述無機膨脹材料為膨脹珍珠巖、硅酸鋁鈉、磷酸鋁鈣、膨脹石墨；所述無機阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻。

7、一種如上述防火涂料的制備方法，包括以下流程：將水和增稠劑、分散劑、消泡劑同時投放到混合罐的內(nèi)部，啟動電機后借助底部的攪拌干進(jìn)行攪拌，對材料進(jìn)行攪拌均勻；再加入脫水劑、成炭劑、發(fā)泡劑、漫反射材料、憎水劑、無機膨脹材料、無機阻燃劑，重復(fù)上述攪拌過程，直至每種材料攪拌分散；然后啟動底部的電動升降桿，控制排料機構(gòu)下移，將研磨間隙的頂部開啟，此時即可將混合罐內(nèi)部完成攪拌后的材料滲入到研磨間隙中進(jìn)行研磨處理。

8、進(jìn)一步的，在混合罐的底部進(jìn)行持續(xù)研磨，直至將內(nèi)部的原材料均勻分散，并自動從排料機構(gòu)的底部朝向下方排出，落入到底部的排料箱中。

9、進(jìn)一步的，研磨后的材料進(jìn)行排出后，重新控制電動升降桿抬升，直至將排料機構(gòu)與頂部的傳動板頂靠貼合，再次將研磨后的材料投放到混合罐的內(nèi)部，并加入高分子乳液，使其充分混合。

10、9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的其制備方法，其特征在于：完成混合后的材料直接進(jìn)行排出，進(jìn)行封裝處理，形成獨立的包裝產(chǎn)品。

11、進(jìn)一步的，還包括對完成加工后的涂料進(jìn)行排出以及對研磨組件進(jìn)行更換過程，該過程通過將研磨組件內(nèi)部的鎖定螺桿取出，直接將研磨柱從底部抽離，此時控制底部的排料機構(gòu)下移后，直接將混合罐內(nèi)部的成品沿著傾斜的底板直接從排料機構(gòu)的底部向下排出。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、1.該多功能膨脹型隧道防火涂料采用水性超薄膨脹型涂料技術(shù)替代傳統(tǒng)的非膨脹厚型防火涂料，具備優(yōu)異的防火性能，且自重輕、安全性能好，兼具綠色環(huán)保、用量少、施工便捷等優(yōu)勢；項目增加增亮節(jié)能涂料技術(shù)，將有效增加隧道光線，為節(jié)能低碳目標(biāo)做貢獻(xiàn)；項目引入疏水性自清潔罩光涂層技術(shù)，避免粉塵油污粘附起到自清潔功能，改善隧道衛(wèi)生狀況和空氣質(zhì)量。

14、2.該多功能膨脹型隧道防火涂料可提高涂層光線反射率，提高隧道照度和亮度?？山档屯繉拥谋砻鎻埩?，得到超疏水、低表面能的自清潔涂層，具有低voc、安全環(huán)保的優(yōu)點，可應(yīng)用于公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道等各種隧道的防火安全要求。

15、3.該多功能膨脹型隧道防火涂料的制備方法通過使用單一的混合設(shè)備即可完成對每種原材料之間的混合過程，且完成前期的混合分散后，不需要將內(nèi)部材料進(jìn)行取出即可直接進(jìn)行研磨處理，減少了對材料進(jìn)行移送的步驟，從而降低了設(shè)備成本并避免了外部污染，降低了設(shè)備成本。

技術(shù)特征：

1.一種多功能膨脹型隧道防火涂料，其特征在于：以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，由以下成分組成：高分子乳液10％～50％，水10％～25％，脫水劑10％～35％，成炭劑5％～15％，發(fā)泡劑8％～18％，增亮填料1％～20％，憎水劑1％～20％，無機膨脹材料0％～10％，無機阻燃劑0％～10％，顏料0％～5％，增稠劑0.1％～0.5％，分散劑0.2％～1％，消泡劑0.2％～1％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能膨脹型隧道防火涂料，其特征在于：所述高分子乳液為純丙乳液、醋酸乙烯酯乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液，其固含量為35％～50％；所述脫水劑為聚磷酸銨、硼酸銨、三氯乙基磷酸酯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能膨脹型隧道防火涂料，其特征在于：所述成炭劑為淀粉、季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、木質(zhì)素；所述發(fā)泡劑為三聚氰胺、尿素、脲醛樹脂、雙氰胺、氯化石蠟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能膨脹型隧道防火涂料，其特征在于：所述漫反射材料為鈦白粉、硫酸鋇、硫酸鈣、碳酸鈣；所述憎水劑為聚硅氧烷粉末、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀、硅烷偶聯(lián)劑、疏水二氧化硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能膨脹型隧道防火涂料，其特征在于：所述無機膨脹材料為膨脹珍珠巖、硅酸鋁鈉、磷酸鋁鈣、膨脹石墨；所述無機阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻。

6.一種如權(quán)利要求1所述防火涂料的制備方法，其特征在于，包括以下流程：將水和增稠劑、分散劑、消泡劑同時投放到混合罐的內(nèi)部，啟動電機后借助底部的攪拌干進(jìn)行攪拌，對材料進(jìn)行攪拌均勻；再加入脫水劑、成炭劑、發(fā)泡劑、漫反射材料、憎水劑、無機膨脹材料、無機阻燃劑，重復(fù)上述攪拌過程，直至每種材料攪拌分散；然后啟動底部的電動升降桿，控制排料機構(gòu)下移，將研磨間隙的頂部開啟，此時即可將混合罐內(nèi)部完成攪拌后的材料滲入到研磨間隙中進(jìn)行研磨處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：在混合罐的底部進(jìn)行持續(xù)研磨，直至將內(nèi)部的原材料均勻分散，并自動從排料機構(gòu)的底部朝向下方排出，落入到底部的排料箱中。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：研磨后的材料進(jìn)行排出后，重新控制電動升降桿抬升，直至將排料機構(gòu)與頂部的傳動板頂靠貼合，再次將研磨后的材料投放到混合罐的內(nèi)部，并加入高分子乳液，使其充分混合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的其制備方法，其特征在于：完成混合后的材料直接進(jìn)行排出，進(jìn)行封裝處理，形成獨立的包裝產(chǎn)品。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：還包括對完成加工后的涂料進(jìn)行排出以及對研磨組件進(jìn)行更換過程，該過程通過將研磨組件內(nèi)部的鎖定螺桿取出，直接將研磨柱從底部抽離，此時控制底部的排料機構(gòu)下移后，直接將混合罐內(nèi)部的成品沿著傾斜的底板直接從排料機構(gòu)的底部向下排出。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種多功能膨脹型隧道防火涂料，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，由以下成分組成：高分子乳液10％～50％，水10％～25％，脫水劑10％～35％，成炭劑5％～15％，發(fā)泡劑8％～18％，增亮填料1％～20％，憎水劑1％～20％，無機膨脹材料0％～10％，無機阻燃劑0％～10％，顏料0％～5％，增稠劑0.1％～0.5％，分散劑0.2％～1％，消泡劑0.2％～1％。該涂料以水性乳液作為成膜物質(zhì)，加入膨脹型防火阻燃劑、漫反射材料、憎水劑和助劑，制備出具有防火阻燃、增亮節(jié)能、自清潔等功能的水性膨脹型隧道防火涂料。本發(fā)明具有低VOC、安全環(huán)保的優(yōu)點，且有發(fā)泡炭層強度高、隔熱防火性能好的特點，可應(yīng)用于公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道等各種隧道的防火安全要求。

技術(shù)研發(fā)人員：龐宏,李明,董巍,周劉根,陸遨,張德龍,魯俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中交資產(chǎn)管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9