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水性涂料能够降低成本、减少污染、满足环保法规和提高建筑物装饰水平，作为钢结构防火涂料的主要品种得到了大力的推广和应用。与溶剂型涂料相比，水性涂料优点突出，不污染环境，安全无毒，无火灾危险，施工便利，清洁方便，涂膜干燥快，透气性好。
膨胀型防火涂料的防火助剂一般占干膜质量的60%~80%.炭化剂、催化剂、发泡剂三个防火助剂按一定的比例配合。以磷酸盐为成炭催化剂的膨胀型防火涂料中，催化剂、炭化剂、发泡剂三个组分中催化剂占40%~60%、炭化剂占20%~30%、发泡剂占30%~40%，可 得到高效率的泡沫炭化层。
一、常见水性膨胀型钢结构防火涂料
(1)SC-2室内、室外薄型钢结构防火涂料
SC-2室内、室外薄型钢结构防火涂料由水溶性的复合树脂、阻燃材料、防火添加剂等组成，涂层在受火时膨胀增厚，形成耐火隔热屏障，阻止热量迅速传向钢材。使用该涂料能使钢结构的耐火极限由0.25h提高到3.Oh以上，满足有关防火规范要求。
(2)BGW-90室外薄型钢结构防火涂料
该涂料是由福建省华强涂料工业有限公司研发的专利产品，由合成树脂以及无机耐火材料构成，遇火发泡膨胀形成坚实的防火隔热层，适用于钢结构的防火保护。
二、部分水性膨胀型钢结构防火涂料专利
①编者研发了一种石墨型膨胀防火涂料，喷涂于底材后，受火发泡，通过国家建筑工程质量监督中心水平构件耐火试验检测2.81mm
厚，耐火极限为63min,其粘接强度为0.48MPa。对该水性膨胀防火组分的配比进行优化设计，其配方如表6-1所示。
表6-1膨胀防火涂料配方
| 成分 | 质量/g |
| 去离子水 | 30~40 |
| 多聚磷酸胺(APP) | 8~20 |
| 三聚氰胺(MEL) | 8~15 |
| 季戊四醇(PER) | 8~15 |
| 丙烯酸乳液 | 10~30 |
| 钛白粉 | 3~5 |
| 纤维棉 | 3-5 |
| 可膨胀石墨 | 5-10 |
| 其他 | 少量 |
2中盈长江国际新能源投资有限公司发明一种水性膨胀型钢结阻构防火涂料，其制备方法如下：各组分按质量分数计，防火涂料由20%~45%涂料基体、25%~45%纳米阻燃剂、0.1%~10%阻燃协效剂、1%~10%填料、0.2%~5%助剂和5%~30%水组成，先制备纳米阻燃剂，再将涂料基体中的水性环氧乳液、水性环氧固化剂和自交联硅丙乳液加人搅拌桶中搅拌均匀，加入纳米阻燃剂、阻燃协效剂、填料、助剂和水，搅拌10~30min后加入球磨机中研磨，检测涂料细度是否达到要求，达到要求后停止研磨，用滤网过滤，分离研磨珠和涂料，将涂料装入指定的罐中，出料装桶。该防火涂料膨胀倍率高，耐火极限可达120min,涂层厚度2mm.该涂料制备方法简单，解决了生物质发电领域中的固体废物，成本低，应用广泛，具有显著的经济及社会效益。
③中国建筑股份有限公司发明了一种水性高膨胀钢结构防火涂料，防火涂料由20~50质量份阻燃体系、20~50质量份成膜体系和1~10质量份功能填料组成。阻燃体系包括聚磷酸铵18~26份，季戊四醇8~12份，三聚氰胺6~10份，膨胀石墨3~6份;成膜体系由醋酸乙烯酯-乙烯水性共聚乳液与固化剂偏磷酸铵组成;功能填料含有无机相变材料十二水合磷酸钠或气相二氧化硅。该水性高膨胀钢结构防火涂料VOC含量低，减少在生产和涂装过程中对环境的污染。防火涂料涂层外观平整，有很好的装饰性，且不易积灰。此外，防火涂料施工方便，耐火极限至3h以上，在满足高效防火性能的同时还能够满足建 筑物外观高装饰性的需求。
安徽丹凤电子材料股份有限公司发明一种室外钢结构防火涂料制备工艺，包括以下步骤：将26份水、0.2份硅油、9份季戊四醇、24份碳酸钙、4份乙二醇、6份钛白粉、18份三聚氰胺、16份聚磷酸铵加入分散缸中，搅拌20min;研磨，过120目筛;再加入丙烯酸乳液60份、有机硅改性的苯丙乳液33份、0.5份防霉剂、15份三聚氰胺磷酸酯、2份氯化石蜡、0.3份流平剂和0.4份防腐剂充分混合后出料，即得高耐候性室外超薄型钢结构防火涂料。选用的丙烯酸乳液附着力好，膨胀速度较慢，持续时间长，膨胀倍率高，炭化物多，泡孔均匀，膨胀层致密而硬度高，因此防火效果好，适合作为超薄型钢结构防火涂料成膜物质。
5江阴市天邦涂料股份有限公司发明一种水性超薄型钢结构防火涂料的制备方法，该方法包括下列步骤：称取苯丙乳液BLJ-81680g、三聚氰胺20g、季戊四醇20g、聚磷酸铵25g、钛白粉7g和7-(2-氟-苄氧基)-4,5-二氢-2H-[1.2.4]-三唑[4.3-a]井喹啉1-酮2g.混合，研磨过100日筛，在转速为500r/min的条件下搅拌约30min,制得防火涂料。
该水性超薄型钢结构防火涂料具有较好的防火效果，在工业应用上具有广阔的前景。
⑥北京首创纳米科技有限公司发明种水性环保超薄膨胀型钢结构防火涂料，该防火涂料以水作为分散介质，用磷片状可膨胀石墨作为膨胀增强材料，用丙烯酸乳液、氨偏乳液等一种或多种乳液作为成膜物质，膨胀体系采用聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺等。其制备过 程为：先将季戊四醇加入到水中，升温到80℃左右溶解，再加入固体组分，并高速分散，然后往分散罐夹套中通入冷却水使季戊四醇结晶析出。该防火涂料遇火后迅速膨胀发泡，能够保持钢结构温度在2个多小时的时间内不会上升到临界温度540℃，从而有足够的时间用来灭火，以保证建筑物的安全。该防火涂料为水性超薄性，可以广泛应用于各种钢结构建筑，如体育场馆、歌剧院、高层建筑等。
⑦华南理工大学发明一种水性超薄型钢结构防火涂料，该涂料的原料配比为：聚合物乳液15%~50%，聚磷酸铵15%~30%，季戊四醇5%~15%,三聚氰胺3%~10%，钛白粉5%~12%，无机填料2%~13%，可膨胀性石墨0~5%，增塑剂1%~10%，润湿分散剂0.4%~1.5%，消泡剂0.2%~0.5%，成膜助剂1%~6%，水5%~15%。上述原料总和为100%。上述涂料采用高速分散法或研磨分散法制备，防火涂料的涂层在受热时能够形成发泡效果好、气孔小而均匀、膨胀倍数高的碳化层。该涂料最终的耐火性能远远高于国家标准的技术要求，是一种水性涂料产品，无毒、无气味，对环境友好，可用刷涂、喷涂或辊涂方式进行施工。
⑧公安部四川消防研究所发明的水性低烟、低毒薄型钢结构防火涂料，涉及涂料技术领域，旨在提高现有薄型钢结构防火涂料的耐火性能、粘接强度、耐水性和耐冷热循环性等主要性能指标，并降低涂料对火反应后产生的烟气量及其毒性。该水性低烟低毒薄型钢结构防火涂料由如下组分组成：水溶性丙烯酸酯乳液、低硫可膨胀石墨、聚磷酸铵、硅灰石、球型闭孔膨胀珍珠岩、填料、助剂。制备方法如下： 将聚磷酸铵、硅灰石、填料和水溶性丙烯酸酯乳液混合研磨;加入水溶性丙烯酸酯乳液、低硫可膨胀石墨、球型闭孔膨胀珍珠岩、助剂，搅拌均匀;加水调整涂料黏度。
⑨海洋化工研究院发明了一种超薄型钢结构防火涂料及其制备方法，该涂料既具有溶剂型超薄型防火涂料高光泽、耐水性好、附着力强等特点，又以水为介质，具有水性涂料的各种优点，符合涂料行业发展低污染、环境友好型涂料的方向。技术方案是所述超薄型钢结构防火涂料由下列质量份的组分制成：丙烯酸本体杂化乳液10~35，脱水成炭催化剂10~25，成炭剂10~25，发泡剂5~20，阻燃剂5~20，颜填料5~25，补强剂3~10，助溶剂5~10，分散剂1~5，消泡剂0.1~1，流平剂0.2~2，增稠剂0.2~2，成膜助剂1~5，余量为水。
⑩同济大学发明一种以自交联硅丙复合乳液为基体的钢结构防火涂料。采用聚有机硅氧烷、自交联聚丙烯酸酯复合乳液为成膜物质，并在通常所用的聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇为复合防火助剂的基础上，特别加入了成碳性能和发泡性能良好的三聚氰胺磷酸盐和前期发泡剂，大大提高了涂层的发泡率，发泡层厚度可达原涂层厚的20~35倍，并采用钛白粉、海泡石和硅酸铝纤维为耐高温填料，丙二醇为成膜助剂。所形成的防火涂料耐火极限可达90min(涂层厚度2mm)。该涂料制备方法简单、无污染、成本低廉、应用广泛。
北京化工大学发明一种水性膨胀型钢结构防火涂料，涂料组分包括乳液、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、纳米二氧化钛、绢云母、氧化石墨烯、消泡剂、润湿分散剂、流平剂及水。首先将聚磷酸铵、 三聚氰胺、季戊四醇、纳米二氧化钛、绢云母、氧化石墨烯研磨，充分混合，然后将研磨好的粉末逐渐加入水稀释后的乳液中，用机械搅拌器机械搅拌，出料得到防火涂料。所得涂料均匀无结块，初期干燥抗裂性好，无裂纹，附着性好，燃烧膨胀性好，炭质层强度高，各种技术指标均达到或超过国家标准。
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