手機版 | wap版 | 網站主頁 | HOME | 3G網頁
<button id="qbnvl"><acronym id="qbnvl"></acronym></button>

<dd id="qbnvl"></dd>
<button id="qbnvl"></button>
      1. <progress id="qbnvl"></progress>
        <tbody id="qbnvl"><track id="qbnvl"></track></tbody>
        <em id="qbnvl"><tr id="qbnvl"></tr></em>
        返回頂部
        返回首頁
        返回首頁
        ≡期必开一期永久
        home 您現在的位置: 首頁 >管材管件>技術中心 > 詳細信息
        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系
        2019年12月13日    閱讀量:36193    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

        鋼結構具有質量輕、強度高和施工方便等優點, 正日益廣泛應用於大型建築中, 但是鋼結構的耐火性能很差, 極易導熱, 在自身溫度超過540 􀀁 時, 其機械強度幾乎全部喪失, 此時便會導致建築物不能支撐自身質量而坍塌, 從而給人們的生命和財產帶來巨大的損失[ 1- 2]。


        因此, 必須對鋼結構建築進行防火保護, 超薄膨脹型鋼結構防火塗料是塗覆於鋼結構表面, 遇到火災的時候能形成隔熱保護層, 具有施工操作簡單方便的優點, 同時又有一定的裝飾功能[3] 。


        目前, 針對人們對於防火效果和環境保護的綜合考慮, 水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的使用越來越廣泛[ 4]中國建材網cnprofit.com。水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料主要由基料樹脂、膨脹體系和無機填料組成。基料樹脂主要有純丙乳液、硅丙乳液、氨基樹脂、苯丙乳液等; 


        膨脹體系中主要包括脫水催化劑多聚磷酸銨、炭化劑季戊四醇、發泡劑三聚氰胺[5] 。目前市面上的防火塗料存在受熱膨脹后形成氣孔大小不均或發泡高度不夠等現象, 採用可膨脹石墨改性防火塗料可以提高膨脹層的高度, 但是使得膨脹炭層過於疏鬆, 在火焰氣流的沖刷下容易脫落, 從而失去了防火的效果。


        為了達到既能提高膨脹炭層的高度又能保證膨脹炭層不會從鋼板上脫落的目的, 本研究選用了硼酸和可膨脹石墨為阻燃協效劑; 系統考察了阻燃協效劑的用量及配比對防火塗料塗層的耐火極限、殘炭量以及殘炭層形貌的影響。


        1 實驗部分

        11 實驗原料

        硅丙乳液(固含量42% ): 自製; 多聚磷酸銨( APP): 工業級, 台湾壽光衛東化學有限公司; 季戊四醇( PER )、三聚氰胺(MEL): 工業級, 台湾化學試劑公司; 二氧化鈦: 工業級; 硼酸:分析純, 國葯集團化學試劑有限公司; 可膨脹石墨: 工業級, 青島古宇石墨有限公司。


        12 水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備

        121 乳液基料的製備

        預乳液的製備: 將去離子水、乳化劑A 和乳化劑B 以及引發劑過硫酸鉀( K2 S2O8 ) 攪拌均勻后, 緩慢滴加丙烯酸丁酯( BA )、甲基丙烯酸甲酯(MMA) 和功能單體丙烯酸- - 羥丙酯的混合單體, 常溫乳化1 h製得預乳液備用。種子乳液的製備: 在裝有冷凝裝置、攪拌器和溫度計的四口燒瓶中加入適量的去離子水, 計量的pH 調節劑、乳化劑A和乳化劑B, 升溫至50 ºc 后緩慢加入BA 和MMA混合單體,乳化完全后加入計量的引發劑K2 S2O8, 得到種子乳液。將種子乳液升溫至80ºc , 待種子乳液變藍后, 再滴加上述預乳液, 在預乳液向種子乳液滴加還剩1 /3時, 向四口燒瓶中加入適量的水解抑製劑乙二醇, 然後緩慢加入計量的乙烯基三乙氧基硅烷( A- 151), 與預乳液同時滴加完畢, 保溫熟化1 h, 降溫, 用氨水調節pH 至中性后出料, 即得硅丙乳液。


        122 防火塗料的製備

        將計量的阻燃體系、協同阻燃劑以及去離子水混合均勻后, 在球磨機上研磨, 達到一定的細度, 然後加入到高速攪拌的乳液基料中攪拌分散混合均勻后。加入適量的助劑攪拌均勻后出料得到水性超薄膨脹型防火塗料。


        13 樣板的製備

        參照鋼結構防火塗料GB14907- 2002<鋼結構防火塗料>的規定, 將製備的防火塗料塗刷在150 mm * 75 mm *1 mm 的鋼板上, 每次塗刷厚度約0􀀁1 mm, 塗刷間隔約2 h, 直到用遊標卡尺測得塗層厚度為( 2.00 +- 0.2) mm, 刷好后養護7 d, 即可進行耐火性能的測試。


        14 防火性能的測試

        141 防火塗料耐火極限的測試

        採用自行設計的簡易小室燃燒法測試裝置, 將待測試的塗層樣板固定於鐵架台的鐵圈上方, 塗層朝下, 樣板與酒精噴燈口的垂直距離為7 cm, 熱電偶置於樣板片的上方測量燃燒過程中鋼板背後的溫度變化。調整酒精噴燈的火焰溫度, 使其達到1 000  左右, 將酒精噴燈放到測試樣板的下方, 使火焰直接燃燒防火塗層, 並開始計時。把鋼板背面溫度升至300  的時間作為塗層的耐火極限時間。


        142 熱失質量分析( TGA )

        將水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料塗膜乾燥研磨成粉末狀, 採用SDT Q600 V5􀀁0 Build 63型熱失質量分析儀測定熱分解曲線。氮氣氣氛, 升溫速率10º /m in, 掃描範圍從室溫到700º 。


        143 膨脹炭層形貌分析

        數碼相機photo 分析, 採用Sony 數碼相機拍攝防火塗料燃燒后的表面炭層形貌。


        144 燃燒炭層電子掃描電鏡( SEM )測試

        採用JSM - 6380型電子掃描電鏡對水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料燃燒生成膨脹炭層進行測試, 觀察其形貌。



        2 結果與討論

        21 硼酸對鋼結構防火塗料性能的影響

        硼酸作為阻燃抑製劑具有良好的阻燃抑制效果[ 6] , 同時具有無毒、無污染的優點, 作為防火塗料的阻燃抑製劑在火災發生時不會釋放出有害的氣體物質。硼酸的TG 曲線見圖1。

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com

        如圖1所示, 硼酸的熱失質量主要有兩個步驟: 首先硼酸在103  時分解, 其間質量損失為28.3% (理論值29% )。這主要是因為硼酸脫水生成偏硼酸; 第二步, 偏硼酸脫水生成堅硬的礦物質玻璃B2O3, 最終的殘留質量為54.8%。

        表1為不同硼酸含量的塗料的耐火極限。

        表1 不同硼酸含量的塗料的耐火極限試驗結果

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com

        由表1可知, 隨著硼酸用量的增加, 防火塗料的耐火極限先增大后減小。當硼酸的用量達到4% 的時候, 耐火極限最大, 為74 m in。這是因為加入適量的硼酸, 增加了膨脹炭層的緻密度, 使炭層不易脫離鋼結構表面, 從而使塗料的阻燃隔熱性能得到了提高。然而隨著硼酸的用量的增加, 塗層膨脹高度降低。導致耐火極限減小, 這可能是因為過量的硼酸會破壞原有的膨脹阻燃體系的協同阻燃效果, 因而影響了塗層的防火極限時間。


        22 可膨脹石墨對鋼結構防火塗料性能的影響

        不同EG含量對塗料耐火極限的影響見表2。

        表2 不同EG含量的塗料的耐火極限試驗結果

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com

        由表2可知, 在w ( EG) < 5%時, 隨著EG用量的增加, 耐火極限增加, 在w ( EG) = 5%時, 耐火極限為82 m in, 這是因為EG形成氣孔細小均勻的塗層。沒有添加EG的炭層膨脹不均勻,氣孔較大。添加適量的EG 時, 由於EG 受熱膨脹后變成長短不均的􀀁蠕蟲􀀁狀穿插在炭層結構中, 使發泡炭層均勻受熱, 達到穩定的隔熱目的, 有效地延緩了溫度向鋼結構傳導的時間[ 7- 8] 。但是隨著EG用量的進一步增加, 在塗層內部應力作用下,塗料的膨脹炭層過於鬆散, 產生裂紋, 給熱流和氧氣向鋼材傳導留下了通道, 並導致膨脹塗層可能從鋼板上脫落, 反而嚴重地降低了塗料的耐火極限。


        23 硼酸/EG協同阻燃劑對防火塗料性能的影響

        在防火塗料中同時添加w ( 硼酸) = 4%, w ( EG ) = 5%時,塗層在火焰的加熱下均勻地膨脹, 形成結構緻密、孔隙均勻的炭質層, 膨脹塗層結構完整, 強度高, 硼酸受熱形成的B2O3 增加了炭層骨架的強度, 保證膨脹的炭層有較高的緻密度; EG膨脹後起到類似纖維材料的增強的作用, 將無機炭層連接起來。使膨脹炭層仍然與鋼材表面有著良好的粘結力, 其耐火極限時間達到93 m in, 可見硼酸/EG 發揮各自的優勢產生了明顯的協同作用。防火塗膜燃燒后的照片見圖2。

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com



        24 防火塗料的TGA分析

        圖3為防火塗料的TG 曲線。

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com

        如圖3所示, 防火塗料( A) 、( B) 和( C ) 共有3個分解階段, 其詳細分解情況, 見表3。

        表3 防火塗料分解階段

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com

        由表3可以看出, EG改性的塗料要比硼酸改性的塗料的分解溫度高, 而EG /硼酸改性的塗料的分解溫度在上述兩者之間; EG /硼酸改性的防火塗料在700  時最終的殘炭量是44%, 比EG改性和硼酸改性的防火塗料都有較大的提高; 這是因為EG比硼酸的分解溫度高, 硼酸受熱分解成B2O3 有效地提高了殘炭量, 可見硼酸/EG 可以起到協同改性防火塗料性能的作用。


        25 燃燒炭質層的SEM 分析

        圖4( a)、( b)、( c)和( d)分別是未改性、4%硼酸改性、5%EG改性和4%硼酸+ 5% EG改性的殘炭層的SEM 圖像。

        水性超薄膨脹型鋼結構防火塗料的製備,以有機硅改性的丙烯酸酯乳液為基料, 多聚磷酸銨( APP)、季戊四醇( PER) 、三聚氰胺(MEL) 為膨脹阻燃體系 中國建材網,cnprofit.com

        從圖4可以看出, 未改性塗料的殘炭層質地疏鬆、孔洞較大; w (硼酸) = 4%改性塗料的殘炭層骨架緻密, 但是沒有形成較大的孔洞, 不能有效提高耐火極限; 添加w ( EG) = 5%的塗料燃燒后的殘炭層, 雖然獲得了較疏鬆的膨脹層, 但炭層骨架疏鬆, 力學性能稍顯不足; 而同時用w (硼酸) = 4%, w ( EG) =5%改性塗料的殘炭層在獲得緻密的骨架結構的同時, 又形成了均勻的􀀁蜂窩􀀁狀結構, 有效地提高防火塗料的耐火極限。


        3 結 語

        ( 1)硼酸作為阻燃抑製劑在受熱時脫水生成最終產物B2O3, 提高了炭層的殘炭量, 當添加為w ( 硼酸) = 4%時, 最終的殘炭量為39%, 耐火極限時間為74 m in。

        ( 2) EG作為物理膨脹阻燃劑, 膨脹后形成􀀁蠕蟲􀀁狀結構穿插於膨脹炭層中, 起到類似纖維材料的增強作用, 當添加w( EG) = 5%時, 殘炭量為34%, 耐火極限為82 m in。

        ( 3)當分別添加w (硼酸) = 4%和w ( EG) = 5% 時, 測試的耐火極限為93 m in, 比單獨使用任何一種所測得的耐火極限時間都要長, 殘炭量提高至44%; SEM 測試結果表明硼酸/EG改性的殘炭層生成􀀁蜂窩􀀁狀的緻密結構, 有效地延緩了熱量向鋼結構傳導的速率。


        標籤:行業資訊原料動態建材百科產品資訊建材應用市場評論技術中心成品材料建築基材塗料油漆建築材料金屬材料管材管件
        免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,並請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在於傳遞更多信息,並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯繫的,請在一周內進行,以便我們及時處理。客服郵箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
        門戶手機版WeChat
        掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中國建材網 您還可以直接微信掃描打開
        全站地圖

        台湾網路警察報警平台 台湾網路警
        察報警平台

        公共信息安全網路監察 公共信息安
        全網路監察

        經營性網站備案信息 經營性網站
        備案信息

        中國互聯網舉報中心 中國互聯網
        舉報中心

        中國文明網傳播文明 中國文明網
        傳播文明

        台湾市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
        電子標識

        <button id="qbnvl"><acronym id="qbnvl"></acronym></button>

        <dd id="qbnvl"></dd>
        <button id="qbnvl"></button>
            1. <progress id="qbnvl"></progress>
              <tbody id="qbnvl"><track id="qbnvl"></track></tbody>
              <em id="qbnvl"><tr id="qbnvl"></tr></em>