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        超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的研究,研究了一種用於超薄型鋼結構防火塗層的水性防腐罩面漆
        2019年12月13日    閱讀量:5041    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

        隨著我國經濟的發展,鋼結構這種建築結構形式以其質量輕、承載力大、施工簡便、布局靈活等特點廣泛應用於超高層建築、體育館和大型廠房等建築中。由於無保護層的鋼結構存在耐火性差、易腐蝕的缺點,發生火災時極易倒塌,而防腐處理不當也會大大折減鋼結構建築的使用壽命。


        因此,鋼結構建築防火、防腐問題備受人們的關注[1-3]中國建材網cnprofit.com。一般膨脹型防火塗料因塗膜粗糙、疏鬆而極易造成滲水、透氣,而塗層透氣是造成金屬表面失去陰極保護而加快鏽蝕的誘因。一旦鋼結構鏽蝕,防火塗層就會龜裂、脫落,從而失去防火保護作用。


        為此,我們研究了一種用於超薄型鋼結構防火塗層表面的水性防腐罩面漆,其塗層具備緻密、堅韌、疏水性強、硬度高、附著力和防腐性能好、電阻大等特性,能有效地屏蔽水蒸氣、氧氣、氯離子等,起到物理防鏽及電化學防鏽作用,延長防火塗料使用壽命,有效解決鋼結構建築的防火、防腐問題[4-5]。


        1 試驗

        1.1 主要原材料與試驗儀器

        純丙乳液(1100)、苯丙乳液(JK-1)、有機硅乳液(HG-54C),陶氏化學;鈦白粉(R-706)、雲母粉(1250 目)、沉澱硫酸鋇,台湾雙達化工有限公司;消泡劑、防霉劑等助劑,市售。

        水性超薄型防火塗料,自製。GFJ-0.4 型高速分散機、STM-III 型斯托默黏度檢測儀:台湾現代環境工程技術有限公司;防火時間測試裝置:自製。

        1.2 基礎配方

        超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的基礎配方見表1。

        超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的研究,研究了一種用於超薄型鋼結構防火塗層的水性防腐罩面漆 中國建材網,cnprofit.com

        1.3 防腐罩面漆及樣板的製備

        按配方依次稱取去離子水、成膜助劑、防霉劑、分散劑、消泡劑、鈦白粉、雲母粉和硫酸鋇,高速分散45 min,加入玻璃珠再高速研磨15 min 后,在低速攪拌下加入乳液及助劑,分散均勻后,過濾、包裝。將製得的防腐罩面漆塗於塗有防火塗料(自製)的鋼板(200 mm×200 mm×2mm)上,室溫下養護7 d,用m(松香)∶m(石蠟)=1∶1 的混合熔融物封邊。

        1.4 物理性能測試

        1.4.1 耐曝熱性

        將製備的樣板垂直放置在(50±2)℃的烘箱中,720 h 后取出,觀察塗層,應均勻細密、無龜裂紋及起泡現象。

        1.4.2 耐濕熱性

        將試板垂直放置在相對濕度為(90±5)%、溫度為(45±5)℃的恆溫恆濕箱中,504 h 后取出,垂直放置在無陽光直射的室內乾燥,觀察塗層,要求表面均勻緻密、無龜裂紋和起泡現象。

        1.4.3 耐酸耐鹼性

        將樣板的2/3 分別垂直浸入5%鹽酸和5%氫氧化鈉水溶液中(標準要求酸、鹼溶液濃度為3%),浸泡360 h 后取出,垂直放置在空氣中讓其自然乾燥,觀察樣板表面。

        1.4.4 耐鹽霧腐蝕性

        按GB 10125—1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》規定進行試驗,經過50 次循環試驗后,取出試板垂直放在不受陽光直射的環境中自然乾燥,觀察塗層。

        1.4.5 耐火性能

        按GB 14907—2002《鋼結構防火塗料》進行試驗,塗層厚度為(2.00±0.20)mm。


        2 結果與討論

        2.1 罩面漆乳液種類對塗層防腐性能的影響

        研究了分別以純丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液為成膜物質時塗層的耐酸、耐鹽水及耐鹽霧性能,結果見表2。

        表2 塗層的耐酸、耐鹽水及耐鹽霧性能

        超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的研究,研究了一種用於超薄型鋼結構防火塗層的水性防腐罩面漆 中國建材網,cnprofit.com

        從表2 可以看出,當以硅丙乳液為成膜物質時,耐酸性和耐鹽霧性試驗時塗層都有起泡現象。當以苯丙乳液為成膜物質時,耐鹽性和耐鹽霧性能表現良好,但耐酸性試驗時塗層有起泡現象。以純丙乳液為成膜物質時,塗層在耐酸、耐鹽和耐鹽霧性能試驗中均無異常,具有優異的防腐性能。因此,本文選擇純丙乳液作為超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的主要成膜物質。

        2.2 罩面漆對塗層防火性能的影響

        對未塗罩面漆(1#)和塗有罩面漆(2#)的鋼結構防火塗層的防火性能進行比較,主要性能見表3。圖1 為未塗罩面漆的防火塗料塗層燃燒膨脹發泡層的狀態,圖2 為塗有罩面漆的防火塗料塗層燃燒膨脹發泡層的狀態。

        表3 塗層的防火性能


        超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的研究,研究了一種用於超薄型鋼結構防火塗層的水性防腐罩面漆 中國建材網,cnprofit.com

        圖1 未塗罩面漆的防火塗料塗層燃燒膨脹發泡層狀態



        圖2 塗有罩面漆的防火塗料塗層燃燒膨脹發泡層狀態

        從表3 可以看出,1# 和2# 兩個樣品的耐火時間、發泡倍率和發泡時間大致相當。從圖1 和圖2 可以看出,1# 和2# 的發泡層狀態和結構也無明顯差異。因此,配套專用防腐罩面漆對防火塗層本身的防火性能影響不大。

        3 防火塗料的性能

        在之前研究水性超薄型鋼結構防火塗料的基礎上,結合本文研究的專用防腐罩面漆形成的防火防腐複合塗層,按JG/T 224—2007《建築用鋼結構防腐塗料》和GB 14907—2002《鋼結構防火塗料》進行性能測試,結果見表4。

        超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的研究,研究了一種用於超薄型鋼結構防火塗層的水性防腐罩面漆 中國建材網,cnprofit.com

        註:①梁試件最大撓度≤L0/20=281.5 mm(L0 為試件計算跨度,L0=5630 mm)。

        4 結論

        (1)超薄型鋼結構防火塗料用防腐罩面漆的成膜物質採用純丙乳液時,塗層具有優異的防腐性能。

        (2)塗有防腐罩面漆的防火塗層與未塗防腐罩面漆的防火塗層的防火性能相當,配套專用防腐罩面漆對防火塗層本身的防火性能影響不大。

        (3)本文研究的配套專用防腐罩面漆與之前研究的水性超薄型鋼結構防火塗料形成的防火防腐複合塗層的性能符合JG/T 224—2007 和GB 14907—2002 標準要求。


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