阻燃剂对水性钢结构防火涂料性能的影响

[目的]为实现碳达峰、碳中和目标,水性涂料的需求日益增加。应用于石化领域的防火涂料更有耐特种火的性能要求。[方法]研制了一种基于乙酸乙烯酯乳液的水性膨胀型钢结构防火涂料,通过热重分析,以及阻燃性、烟密度和耐特种火性能测试,考察了分别以二苯基磷酸乙酯、苯基磷酰氨酸二苯基酯和(4-乙酰基苯基)-磷酸二乙酯作为阻燃剂对其性能的影响。[结果]综合残炭量、热分解温度、氧指数、UL94标准水平/垂直测试结果、烟密度、钢结构升温曲线等指标,采用苯基磷酰氨酸二苯基酯的水性钢结构防火涂料具有最长的点燃时间、最低的燃烧速率、最小的烟密度和最低的最终升温,综合性能最佳。[结论]该涂料满足GB 14907-2018《钢结构防火涂料》标准对室内防火涂料的全部性能要求,配套水性聚氨酯面漆后也可通过全部室外防火涂料测试,可望用于石化领域。

水性脱模剂研究进展

近年来随着环保要求的提高,水性脱模剂逐渐成为现代工业生产的优选产品。对水性脱模剂的脱模机理、应用领域、制备方法及发展趋势进行了系统综述,重点阐述以树脂基复合材料型、水性混凝土型和聚氨酯发泡型为代表的水性脱模剂的制备和应用,并基于市场需求指出水性脱模剂的发展方向,以期为推动水性脱模剂的后期研发提供参考。

紫外光固化水性聚酯型聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能

以甲苯 2 ,4 二异氰酸酯、聚己二酸丁二醇酯二醇、二羟甲基丙酸、丙烯酸 β 羟乙酯为原料合成了光敏性树脂。经三乙胺中和后得到稳定的自乳化体系。用红外光谱对树脂结构进行了分析 ,讨论了亲水基团含量和中和度对乳液粘度和形态的影响以及亲水基团含量对乳液粒径的影响。考察了二羟甲基丙酸 /聚己二酸丁二醇酯二醇比例对Tg 以及膜基本性能的影响。结果表明 ,随亲水基团 (—COOH)含量的增加和中和度的提高 ,乳液的分散性和稳定性增强 ,乳液的粘度亦增大 ;固化膜的吸水率随—COOH含量的增加而上升 ;固化膜的Tg 随DMPA/PBA比例的增加而上升 ;

FSF-1水性膨胀型防火涂料

推出FSF-1水性膨胀型防火涂料的防火性好且无毒,兼有防火和装饰作用。该涂料是由改性氨基树脂/丙烯酸共聚物和聚醋酸乙烯乳液复合基料,以及复合磷酸盐膨胀催化剂等配制而成。介绍了该涂料的制法,并列举了涂料一般性能和防火性能,以及毒性分析结果。

m(APP)-m(PER)-m(MEL)比率对水性膨胀型防火涂料阻燃性能的影响

为了研究膨胀型阻燃体系各组分配比对防火涂料阻燃性能的影响,以聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)为阻燃体系,水性丙烯酸乳液为黏结剂,TiO2为填料,并添加适量的水配制了水性膨胀型防火涂料(AIFRC)。采用小室燃烧法及模拟大板燃烧法研究涂料的防火阻燃性能,并利用热重分析(TGA)、傅里叶红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等方法研究APP-PER-MEL体系中各组分不同质量比对涂料热分解过程及分解后残炭结构的影响,试验结果表明:当APP,PER及MEL的质量比为7∶1∶2时,所配制的涂料具有最佳的防火阻燃性能;阻燃体系中各组分的质量比对涂料受热时的炭化速率及残炭结构有较大影响,从而影响涂料的防火阻燃性能。

应用混料设计优化水性膨胀型阻燃涂料配方

涂层阻燃简单高效,利用混料设计可高效快速优化阻燃涂料配方。以APP、MEL、PER和PU等为考察的阻燃涂料组分,以响应质量损失表征阻火性能、以背面最高温度表征涂层处理后的隔热性能,应用混料设计建立组分配比与响应的数学模型,以优化水性膨胀型阻燃涂料配方。建立了质量损失和背面最高温度模型,方差分析显示该模型,信噪比高。利用模型得到6种优化配方。优化配方不一定唯一,其中较理想的配方为APP∶MEL∶PER∶PU=0.321∶0.130∶0.149∶0.400(质量百分比),并通过试验验证。该研究表明混料设计优化水性阻燃涂料配方高效、可行。

高硬度磺酸型水性聚氨酯涂料的合成及性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）和环氧树脂（E-44）复合改性磺酸型水性聚氨酯,制得硬度高、耐热性和耐化学品性能优异的水性聚氨酯涂料.通过衰减全反射红外分析了聚氨酯的结构,用DSC、TG等对涂膜进行了表征.考察了KH-550及E-44含量对涂膜硬度、耐化学品性及耐热性的影响,结果表明：KH-550和E-44的加入均明显改善了涂膜的硬度和耐化学品性,当KH-550含量为6％ ～ 8％,E-44含量8％～10％时,涂膜的综合性能最优.

水性聚酯型聚氨酯的制备及结构表征

由己二酸、己二醇和苯二甲酸磺酸钠缩聚 ,制得相对分子质量 182 5的聚酯多元醇。将自制的聚酯多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯以及二羟甲基丙酸等单体在无溶剂的情况下进行预聚 ,最后将预聚体直接分散于水中 ,再经乙二胺扩链 ,制得高相对分子质量、高结晶性的水基聚氨酯。用红外光谱、核磁共振氢谱、示差扫描量热以及宽角X射线衍射等手段对聚酯多元醇和聚氨酯进行了表征。

磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯导电材料的原位制备与电阻性能

以聚乙二醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及2,4-二氨基苯磺酸钠(DASS)为原料,通过预聚体法合成了磺酸盐型水性聚氨酯分散液(SWPU)。再以FeCl3为氧化剂,采用原位化学氧化聚合法使吡咯(Py)在SWPU中聚合,制备了磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料。研究了制备条件(如投料比和投料顺序)、反应条件等对磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料电阻性能的影响。红外光谱图表明PPy与SW-PU分子间存在氢键缔合。实验结果亦表明,最佳制备条件为:Py浓度为30%,n(FeCl3)/n(Py)=2.2,投料顺序为SWPU→Py→FeCl3,反应温度0℃(冰浴),反应时间为3h,SWPU/PPy电阻率可达到1Ω·cm。

内交联型可生物降解水性聚氨酯固沙剂的合成

土地沙漠化是当今世界面临的最大环境问题之一,采用固沙剂进行化学防治技术是沙漠化治理的主要途径之一,其优点是成本低,见效快,施工简便。通过以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、可溶性淀粉等为原料制备了内交联型可生物降解水性聚氨酯固沙剂,考察了可溶性淀粉用量对其性能的影响。结果表明:随着可溶性淀粉用量的增加,内交联型可生物降解水性聚氨酯固沙剂的粘度增加,粒径呈增大趋势,固沙剂对沙盘的保水效果得到提高,内交联型水性聚氨酯胶膜的生物降解性增强。通过实验制备的水性聚氨酯固沙剂,除具有固沙保水作用外,还可以生物降解,缓解固沙剂废弃物对环境造成的压力。

海泡石和EG对水性膨胀型钢结构防火涂料的影响

采用可膨胀性石墨(EG)和海泡石对传统的APP/PER/MEL膨胀型防火涂料体系进行改性,制备了一种新型水性超薄膨胀型防火涂料,并采用防火性能测试装置、热重分析(TGA)、差热重量分析(DTG)及X射线衍射(XRD)等方法对该防火涂料的耐火性能、热降解过程、炭化层结构进行了研究。热分析结果表明,海泡石与EG复合使用,将充分发挥它们的协同作用:EG在较低温度区域能够延缓炭化层的形成,而海泡石则能够在高温区域阻止炭化层氧化分解,并提高成炭率从而达到阻燃的目的。XRD结果显示,复合使用EG和海泡石能够促进炭化层中TiP2O7的形成,在高温阶段保护炭化层不被氧化。当防火涂料中添加质量分数3%海泡石和质量分数2%EG,涂层厚度为1.0 mm时,钢材的耐火时间达到72 min。

水性嵌段型纳米结构内墙漆

在不使用乳化剂的情况下,利用分子自组装聚合技术制备了丙烯酸聚酯纳米乳液,用TEM、DSC、FT-IR方法对聚合物的结构与性能进行了表征,TEM结果表明该纳米乳液粒径小于100 nm。用它制成了水性嵌段型纳米结构内墙漆,形成的漆膜非常致密,并且漆膜机械强度高、附着力强,防护性能优良。试验结果表明了其耐洗刷性有很大提高,可以达到5000次以上。

磺酸型水性聚氨酯乳液制备工艺的研究

以聚氧化丙烯二醇(N210)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,以自制的磺酸型亲水单体1,2-二羟基-3-丙磺酸钠(DHPA)作为扩链剂,制备了磺酸型水性聚氨酯乳液;通过性能测试,研究了R[n(—NCO)∶n(—OH)]值、DHPA含量对乳液及胶膜力学性能的影响,并通过红外光谱对产物的结构进行了表征。结果表明,随着R值的增大,乳液的黏度下降,胶膜的拉伸强度增大,断裂伸长率下降;当R=2时,随着DHPA含量的增加,乳液的平均粒径变小,乳液的稳定性逐渐增强,胶膜的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率则先增大后减小;当DHPA含量为5%时,胶膜的力学性能最佳;性能测定表明:采用分散和中和同时进行的方式,制备的水性聚氨酯乳液综合性能较好。

水性自固型无机富锌涂料的研究

在分析水性富锌涂料的成膜机理和防锈机理的基础上 ,成功合成和制备出水性自固型无机富锌涂料。通过与国外同类涂料的对比试验和现场应用 。

水性嵌段型纳米结构外墙漆的制备

在不使用乳化剂的情况下,利用分子自组装聚合技术制备了一种新型丙烯酸聚酯纳米乳液,并对聚合物的结构与性能用TEM、DSC、FT-IR方法进行了表征。在纳米乳液的基础上制成了水性嵌段型纳米结构外墙漆,它具有良好的耐水性、物理机械性能及装饰防护性能。结果表明,其耐洗刷性能有很大提高,可以达到10 000次以上。

水性阻隔型隔热涂料的制备与性能研究

对不同丙烯酸乳液和隔热填料的物理性质进行了比较,选用水性苯丙乳液为成膜基料,二氧化硅气凝胶为隔热填料,制备了阻隔型水性隔热涂料。研究了隔热填料的用量和涂层厚度对涂层隔热性能的影响,以及聚氨酯缔合型增稠剂的用量对涂料储存稳定性的影响。结果表明,当聚氨酯缔合型增稠剂用量为0.2%,二氧化硅气凝胶添加量为3%时,涂料储存30 d不分层。当涂层厚度为2 mm时,其隔热性能最佳,导热系数为0.061 W/(m·K),隔热温差为20℃,综合性能良好。

水性聚氨酯用磺酸型扩链剂的制备与性能研究

以乙二胺与2-氯乙基磺酸钠为原料,优化合成条件为氢氧化钠调节反应液pH为10,2-氯乙基磺酸钠采用滴加的方式,以无水乙醇判断反应终点,合成了水性聚氨酯用磺酸型扩链剂N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠。采用红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱、X射线衍射、元素分析等手段对产物进行了表征和结构分析,结果表明:以本文所述方法制得的产物提纯后纯度可达98.2%,作为亲水扩链剂可成功制备出高固含量低黏度的磺酸型水性聚氨酯分散液。

磺酸型水性聚氨酯/改性SiO_2复合材料的制备与性能研究

用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对纳米二氧化硅(SiO2)进行改性,采用原位聚合将改性后的SiO2引入到磺酸型水性聚氨酯(WPU)中。结果表明,硅烷偶联剂与SiO2表面羟基发生了化学反应;随着改性SiO2含量的增加,复合材料的粒径逐渐增大,且复合材料的耐水性则得到明显改善;拉伸强度则随改性SiO2含量的增加先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小;当改性SiO2质量分数为2.0%时,复合材料的拉伸强度最大,其值为39.62 MPa,粒径为77.16 nm,吸水率为13.69%,复合材料的综合性能较好。

水性硅酸盐溶胶型涂料对钢筋混凝土耐久性的影响

分析了钢筋混凝土腐蚀破坏的主要原因是钢筋腐蚀导致的混凝土胀裂.为保护钢筋混凝土研制了一种水性硅酸盐溶胶型涂料并研究了该涂料对混凝土内置网筋的保护作用及经涂料涂覆的混凝土氯离子渗透性和高压渗水性能.结果表明,涂履水性硅酸盐溶胶型涂料可明显提高与改善混凝土的耐久性.

I型水性环氧树脂涂料的研制

采用低分子量液体环氧树脂与非离子表面活性剂 ( BMJ)反应合成 BMJ-环氧加成物 ,将表面活性链段引入到环氧树脂分子链中 ,然后经封端和成盐得到 型水性环氧固化剂。研究了影响 型水性环氧固化剂及其所配乳液涂料性能的因素 ,并对乳液的稳定性和固化速度 。