水性超薄型钢结构防火涂料的研制与性能研究

以丙烯酸类乳液为成膜物质,以季戊四醇、三聚氰胺、聚磷酸铵与无机增强填料作为阻燃体系,制备了水性超薄型钢结构防火涂料。采用模拟大板燃烧法对防火涂料的耐火性能进行了研究,系统考察了乳液种类、颜基比以及无机填料对防火性能的影响,确定了无机填料的最佳用量。研究结果表明:以硅丙乳液作为基料树脂,当体系颜基比为3.5以及珍珠岩的添加量为7%时,防火涂料的耐火时间能达到128.7 min;珍珠岩与炭质层的生成具有明显的协同效应,这大大提高了炭质层的强度,而且还表现出显著的隔热效果。

改性聚磷酸铵在室内水性超薄型钢结构防火涂料中的应用

以苯丙乳液为成膜物质,加入改性超细聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL),制备了超薄钢结构防火涂料。采用单因素水平试验,考察了不同分散剂及阻燃剂对钢结构防火涂料防水性能的影响,依据GB14907-2002测试了涂料的理化性能和防火性能。涂料的各项理化性能指标均已达到或超过国家标准,耐水时间48 h,耐火时间达到80 min。

室内水性超薄型钢结构防火涂料的制备

以苯丙乳液为成膜物质,加入改性超细聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺,制备了超薄型钢结构防火涂料。采用正交设计水平试验,考察了聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺的含量对钢结构防火涂料防火性能的影响。性能测试结果表明,涂料的各项性能均符合GB 14907—2002《钢结构防火涂料》标准要求,耐水时间48 h,耐火时间达到80 min。

水性超薄型钢结构防火涂料

溶剂型超薄型钢结构防火涂料是近几年发展起来的，它不仅具有耐火极限，而且具有比薄涂型及厚涂型钢结构防火涂料更好的装饰性能，能在既需要有较好装饰效果，又需要有一定耐火极限的钢结构上使用。溶剂型超薄型钢结构防火涂料，使用的是有机溶剂，在生产、施工和前期使用过程中都有大量的溶剂挥发，造成环境污染。同时，在生产和施工环节还隐藏着极大的火灾隐患。挥发性有机物、甲醛等也很难达到国家标准要求。

水性超薄型钢结构防火涂料的研究

介绍了水性超薄型防火涂料的材料成分与防火阻燃机理,自制了防火涂料的乳液、催化剂、成炭剂、填料等材料,在不同配置比例下制备出不同型号的防火涂料,并进行了实验测试,得出了防火涂料的最佳制备比例。

水性超薄型钢结构防火涂料的耐水性探讨

水性超薄型钢结构防火涂料技术一直受到全世界业内技术人员的热切关注。其中水性防火涂料耐水性差是一个重要的技术课题。本文着重探讨了在不影响防火性能的前提下,从涂层破坏分析到应对措施来提高其耐水性,并通过实例证明该方法是切实可行的。

膨胀阻燃体系对水性超薄钢结构防火涂料性能影响的研究

研究了膨胀阻燃体系对水性超薄钢结构防火涂料的防火性能和耐水性能的影响。研究表明,密胺树脂包覆聚磷酸铵(MF-APP)、双季戊四醇(DPER)、季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA)以及三聚氰胺(MEL)具有较低的水溶性。通过模拟大板燃烧、耐水测试对比了四种膨胀阻燃体系涂料的性能,结果表明,MF-APP/DPER/MEL体系的耐水性能明显优于其它体系,其涂层耐水时间高达42h,浸水48h后涂层质量损失率仅为5.22%;热重分析表明其涂层浸水前后的组分含量变化不大,原有的防火性能从而得到保持。

氯化镍与有机蒙脱土在环氧基膨胀型钢结构防火涂料中的协效作用

以有机蒙脱土(OMMT)和氯化镍(NiCl_(2))作为复配协效剂制备环氧基膨胀型钢结构防火涂料,通过锥形量热仪、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)系统研究了复配协效剂在防火涂料中的防火和抑烟作用。结果表明:单独添加OMMT和NiCl_(2)均能有效增强环氧基膨胀型钢结构防火涂料的隔热性能并降低燃烧过程中的生烟量和热释放,将二者复配使用表现出更好的协效作用。当m(OMMT)∶m(NiCl_(2))=1∶1时,膨胀型钢结构防火涂料的峰值热释放速率、峰值生烟速率以及300℃背温时间分别为291.3 kW/m^(2)、0.039 m^(2)/s和1465 s。TG结果表明,OMMT和NiCl_(2)复配使用可以降低涂料的峰值分解温度和质量损失速率,使涂层在700℃时的残炭率高达24.8%。SEM和FT-IR结果表明,OMMT和NiCl_(2)复配使用有利于形成更多含磷交联结构进而提高膨胀炭层的致密性和连续性,达到较好的防火和抑烟作用。

环氧树脂/聚酰胺配比对膨胀型钢结构防火涂料防火和抑烟性能的影响

为了增强钢结构防火涂料的防火和抑烟性能,以环氧树脂(EP)/聚酰胺树脂(PA)体系作为成膜聚合物制备膨胀型钢结构防火涂料,通过锥形量热仪、烟密度仪、热重分析仪(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等系统研究了EP/PA配比对膨胀型钢结构防火涂料防火和抑烟性能的影响。结果表明:钢结构防火涂料的防火和抑烟性能与EP/PA成膜聚合物体系的配比密切相关,m(EP)∶m(PA)=3∶2时所制备的涂层在燃烧过程中形成更多的含磷交联结构,表现出最佳的防火、抑烟和成炭效果,在800℃时的残炭率达到27.7%,最大比光密度低至172.4,其保护下钢板背温达到300℃所需时间为1570 s。

矿物填料对水性超薄型防火涂料性能的影响

【目的】研究不同矿物填料及其复配比例对水性超薄型防火涂料性能的影响。【方法】以水性环氧/纯丙复配乳液作成膜物质;聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺作膨胀体系;钛白粉(TiO_(2))、煤矸石(CG)、膨润土(BT)、水滑石(LDH)作矿物填料进行了XRF、TG、FTIR和SEM分析。【结果】结果显示:单一矿物填料的防火性能由强到弱排序为TiO_(2),CG,BT,LDH.单一TiO_(2)填料防火涂料燃烧80min炭层膨胀倍率达到13.6,钢板背温为274.9℃,其炭层结构存在强度弱的问题。复配矿物填料能够达到高效防火、节能低耗、经济环保的目标,同时为矿物填料的高值化利用提供了一种新途径。当TiO_(2)、BT、LDH复配质量比为6∶2∶2时,燃烧炭层膨胀倍率为14.9,钢板背温仅为268.8℃;TiO_(2)、BT、CG复配质量比为8∶1∶1时,膨胀倍率为14.5,钢板背温仅为261.0℃,防火性能优于单一矿物填料。扫描电镜观测发现,BT、CG和LDH的加入使炭层表面结构更致密,结构更坚固。红外光谱分析可知,炭层的残留物中存在磷化物和金属氧化物,炭层结构强度增强。热重分析两种防火涂料的残炭量依次为36.35%、36.92%,炭层热屏蔽性能提高。

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。

丙烯酸酯类水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的研制

以改性丙烯酸酯类乳液为成膜物质,聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺为膨胀阻燃体系,并添加可膨胀石墨、硫酸镁晶须进行改性,制备水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。采用垂直燃烧法、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了防火涂层的结构与耐火性能,结果表明,以硅丙乳液和环氧改性丙烯酸酯乳液复配为成膜物质,受火膨胀后防火涂层形成了致密的"蜂窝"状结构,获得较好的防火性能。钛白粉在高温中能转变成焦磷酸钛,对提高防火性能起到积极的作用。添加可膨胀石墨和晶须具有明显的协效阻燃效果。3%可膨胀石墨和3%硫酸镁晶须共同改性的防火涂层在800℃的残余质量为36%。

水性饰面型防火涂料的制备及其耐火性能研究

[目的]配方对防火涂料的性能有很大影响。[方法]以苯丙乳液和硅溶胶作为基料,聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺作为阻燃体系,二氧化钛作为颜填料,六偏磷酸钠作为分散剂,磷酸三丁酯作为消泡剂,羧甲基纤维素作为增稠剂,研制了一种适用于钢结构的水性饰面型复合膨胀防火涂料。利用模拟大板燃烧试验考察了各组分的质量分数对涂料性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)对防火涂层燃烧后的微观结构进行表征。[结果]最佳配方为:苯丙乳液20.0%,硅溶胶4.0%,聚磷酸铵27.0%,季戊四醇22.0%,三聚氰胺21.0%,颜填料4.0%,助剂2.0%。此时涂料的耐燃时间长达57 min,燃烧后形成的炭层致密。[结论]该涂料具有良好的防火阻燃效果。

超薄型钢结构防火涂料的研究进展

综述了超薄型钢结构防火涂料的基本组分和作用机理,对于基体树脂、膨胀体系和颜填料的改性方法进行总结,展望了钢结构超薄型防火涂料的发展方向。

水性膨胀型钢结构防火涂料的制备及性能研究

以醋酸乙烯、叔碳酸乙烯酯聚合而成的混合液为基体,采用物理膨胀和化学膨胀相结合的阻燃膨胀体系,可膨胀石墨(EG)为物理膨胀体系,水性阻燃剂为化学膨胀体系,来制备水性膨胀型钢结构防火涂料。探究了乳液与阻燃剂之间的配比、EG的添加量对水性防火涂料防火性能的影响。结果表明,当乳液含量在20%(质量分数,后同)、阻燃剂含量在40%、EG含量在1.5%时,制备的水性膨胀型防火涂料涂层受热后膨胀效果显著,强度高,附着力好,耐火极限为63 min,满足GB 14907—2018对钢结构的防火要求。

膨胀型钢结构防火涂料的制备及性能

为提高涂料的耐火性能以更好地保护钢结构,以水性环氧乳液和固化剂作为基料,聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)作为阻燃体系,可膨胀石墨(EG)作为阻燃助剂,粉煤灰漂珠与纳米TiO2作为填料,研制了一种膨胀型钢结构防火涂料。考察了各组分用量对涂料性能的影响,采用扫描电镜(SEM)对防火涂层燃烧前后的微观结构进行了表征,并分析了涂层厚度对耐火时间的影响。结果表明:水性环氧乳液、固化剂和EG的最佳用量分别为20.0%、4.0%和4.5%,纳米TiO2与粉煤灰漂珠的最佳质量比为1∶1。当APP、MEL和PER的质量分数分别为28.0%、18.0%和18.0%时,涂料的耐火时间最长。发生燃烧之后的“蠕虫”形EG会与基料树脂发生膨胀并与无机层粘合形成无机保护层,膨胀体系相互发生反应,粉煤灰漂珠均匀完整地附着在基材表面,使之具有良好的隔热性能。所制备的防火涂料的最佳涂覆厚度为1.9 mm,耐火时间为107 min。

成膜物质对水性超薄型防火涂料性能的影响

以膨胀倍率和钢板背温为考察指标,探究成膜物质环氧乳液、纯丙乳液、苯丙乳液等对水性超薄型防火涂料耐火性能的影响。结果发现复合环氧乳液∶纯丙乳液质量比1∶1成膜物质的防火涂料膨胀倍率最高,为14.4,燃烧80 min时钢板背温最低,为284.3℃,防火性能最佳。表征表明该成膜物质软化温度与膨胀(P-C-N)体系分解温度相匹配,可有效包裹P-C-N体系产生的气体,促进炭层形成多孔结构,阻滞热量传递;在燃烧中成膜物质等有机物分解完全,且多孔炭层表面含有TiO2及TiP2O7无机物组分,进一步增强其热屏蔽性和抗氧化性,最终残留重量为28.18%,具有良好的热稳定性。

超薄型钢结构防火涂料的研制

作者研究了一种新型钢结构防火涂料的制备方法.实验证明:采用丙烯酸树脂为主成膜物,磷酸三聚氰胺为脱水碳化剂,配以适量的成碳剂、发泡剂所制备的超薄型防火涂料,在涂层厚度为2.68mm的条件下,其耐火极限可达96min,且实验表明,涂料各组分的含量对涂料性能具有明显的影响.

超薄钢结构水性防火涂料的研制及耐火性能

以水为溶剂制备超薄膨胀型钢结构防火涂料,有利于环保和节约成本。以垂直燃烧法评价了研制的防火涂料的耐火性能,研究了环氧改性丙烯酸乳液和苯丙乳液作基料的复配比例和用量对耐火性能的影响。试验显示,环氧改性丙烯酸与苯丙乳液质量比为2∶1,基料用量为25%时,防火涂料的性能最佳。通过正交试验研究了P-C-N膨胀阻燃体系配比对涂层耐火性能的影响,得到最佳配比为m(聚磷酸铵)∶m(季戊四醇)∶m(三聚氰胺)=5∶2∶3。通过热重和差热分析比较了添加无机阻燃剂对涂层防火性能的影响,并对防火涂料进行了热分析。结果表明:涂料各项性能符合GB 14907-2002要求,当涂层厚度为2.2 mm时,耐火时间达到90 m in。

超薄型钢结构防火涂料的研制

采用氨基树酯与丙烯酸树脂为基料 ,以聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇为阻燃剂体系 ,配制超薄型钢结构防火涂料。讨论了基料树脂和阻燃体系的配比对防火涂料性能的影响。试验结果表明 ,该防火涂料具有较好的物理化学性能 ,当干膜厚度为 1mm时 ,其耐火极限为 6 0min。