一种建筑修缮用防腐防火一体化涂层及其制备方法与流程

本发明涉及建筑涂层，特别是一种建筑修缮用防腐防火一体化涂层及其制备方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速和建筑物使用寿命的延长，建筑修缮变得越来越重要。建筑物长期暴露在自然环境中，受到风雨、紫外线、化学腐蚀等多种因素的影响，容易出现老化、破损等问题。特别是对于一些重要的公共建筑和历史文物，维护和修缮工作显得尤为关键。

2、在建筑修缮过程中，防腐和防火涂层的应用尤为重要。腐蚀是建筑材料（特别是钢结构）面临的主要问题之一，腐蚀不仅影响建筑物的美观，还严重影响其结构安全。另一方面，火灾是建筑物安全的重大隐患，特别是高层建筑和公共场所，一旦发生火灾，后果不堪设想。因此，在建筑修缮过程中，既能提供防腐功能，又能提供防火保护的涂层需求显得尤为迫切。

3、目前市场上存在的防腐涂层和防火涂层主要是分开使用，各有各的特性和应用范围。防腐涂层主要通过形成保护膜来隔绝腐蚀介质，延缓腐蚀进程，而防火涂层则主要通过遇火膨胀形成隔热层，阻止火焰蔓延。然而，传统的防腐涂层和防火涂层多为单一功能，往往需要多层涂覆，增加了施工复杂性和成本。

技术实现思路

1、鉴于现有的建筑修缮用防腐防火一体化涂层及其制备方法中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于：传统的防腐涂层和防火涂层多为单一功能，难以降低施工复杂性和成本。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种建筑修缮用防腐防火一体化涂层，所述一体化涂层由防腐涂层和防火涂层复合而成；

5、所述防腐涂层包括以下重量份的原料：

6、防腐复合材料：40-60份；

7、玻璃鳞片：25-45份；

8、聚硅氧烷：15-20份；

9、纳米二氧化硅：10-15份；

10、氧化石墨烯：5-8份；

11、所述防火涂层包括以下重量份的原料：

12、聚磷酸铵：20-30份；

13、活性炭：10-15份；

14、膨胀石墨：5-10份；

15、稳定复合材料：5-10份。

16、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的一种优选方案，其中：所述防腐复合材料包括以下重量份的原料：

17、硅酸锆：20-30份；

18、聚酯树脂：16-21份；

19、碳纳米管：2-5份；

20、分散剂：1-2份；

21、粘黏剂：1-2份。

22、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的一种优选方案，其中：所述稳定复合材料包括以下重量份的原料：

23、酚醛树脂：2-4份；

24、硅酸盐：1.5-2份；

25、固化剂：0.5-1.5份；

26、二氧化硅纳米粒子：0.5-1.5份；

27、润湿剂：0.5-1份。

28、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的一种优选方案，其中：所述固化剂选自六次甲基四胺、甲酸、三聚氰胺和甲醛中的任意一种或多种的组合。

29、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的一种优选方案，其中：所述润湿剂选自硅氧烷、乙氧基化物、磷酸酯和聚丙烯酸酯中的任意一种或多种的组合。

30、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的一种优选方案，其中：所述一体化涂层还包括用于沾粘防腐涂层和防火涂层的混合材料；

31、所述混合材料包括以下重量份的原料：

32、纤维素醚：1-5份；

33、聚氧乙烯醚：1-3份；

34、有机黏土：0.2-0.8份；

35、偶联剂：0.1-0.5份。

36、第二方面，本发明实施例提供了一种建筑修缮用防腐防火一体化涂层的制备方法，其包括以下步骤，

37、同步制备所述防腐涂层和所述防火涂层；

38、将所述防腐涂层和所述防火涂层搭配所述混合材料进行混合，获得防腐防火一体化涂层。

39、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的制备方法的一种优选方案，其中：制备所述防腐复合材料时，将硅酸锆、聚酯树脂、碳纳米管、分散剂加入到分散机中，获得分散混合物；

40、将所述分散混合物中添加粘黏剂，并投入到搅拌机中，获得所述防腐复合材料；

41、其中，所述分散机设置转速为1500-2000rpm，时长为20-30min，温度设置为20-35℃；

42、所述搅拌机设置转速为250-350rpm，时长为20-30min，温度设置为20-35℃；

43、所述粘黏剂在防腐复合材料的占比为0.6%~2%；

44、所述防腐涂层的制备过程包括：

45、将纳米二氧化硅和氧化石墨烯加入乙醇或者水中，再使用超声波分散仪进行分散处理，设置时长为30分钟，获得一级材料；

46、将防腐复合材料和聚硅氧烷加入分散机中，设置转速为1500-2000rpm，时长为5-15min，获得二级材料；

47、将玻璃鳞片和二级材料添加到搅拌机中，并设置搅拌速度为250-300 rpm，时长为15-30min，获得三级材料；

48、将一级材料添加到三级材料中，继续通过搅拌机进行混合，设置搅拌速度为250-300 rpm，时长为30-40min，获得待完成材料；

49、将待完成材料通过胶体磨进行细化，设置所述胶体磨的转速为3000 rpm，细化时间20min，获得所述防腐涂层。

50、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的制备方法的一种优选方案，其中：制备所述稳定复合材料时，将酚醛树脂和硅酸盐添加到分散机中，设置分散速度为1200-1600rpm，时长为15-30min，获得一级混合物；

51、将固化剂、湿润剂和一级混合物一同添加到搅拌机中，设置搅拌速度为200prm，时长为30min，获得二级混合物；

52、将二氧化硅纳米粒子和二级混合物添加到超声波分散仪中，设置时长为30min，获得稳定复合材料；

53、所述防火涂层的制备过程包括：

54、将聚磷酸铵、活性炭和膨胀石墨添加到分散机中，设置分散速度为1200-1600rpm，时长为15-30min，获得三级混合物；

55、通过搅拌机对三级混合物进行搅拌，并加入稳定复合材料，设置搅拌速度为150-300rpm，时长为20-40min，获得防火涂层。

56、作为本发明所述建筑修缮用防腐防火一体化涂层的制备方法的一种优选方案，其中：所述防腐涂层、防火涂层和混合材料的比例为8-10:4-6:0.5-1.5。

57、本发明有益效果为：

58、防腐复合材料的使用，可以增强涂层的硬度和强度，并且进一步提高提高涂层的附着力和整体性能，其中，硅酸锆和碳纳米管可以与聚酯树脂形成稳定的炭层结构，从而起到涂层的防火性能。能够实现防腐性的同时，增加整体的防火性，聚酯树脂的柔韧性和附着力与硅酸锆和碳纳米管的热稳定性和力学性能相结合，可以提高涂层的耐久性和可靠性。

59、稳定复合材料的使用，能够再次提高涂层的强度和韧性，并且增强了涂层的机械性能，其中，酚醛树脂和硅酸盐都具有优异的耐热性，二氧化硅纳米粒子的加入可以进一步提高复合材料的热稳定性，使其在高温环境下保持性能。

60、混合材料的使用，增强了涂层的机械强度和耐磨性，确保涂层在各种恶劣条件下的耐久性，在起到粘附力的同时，聚氧乙烯醚和纤维素醚的组合增强了涂层的防腐性能，形成致密的防腐屏障，阻止腐蚀介质渗透。