膨胀型透明防火涂料耐老化性模糊综合评价分析

膨胀型透明防火涂料因兼具良好的装饰性和阻燃性已成为文物古建筑防火保护的重要手段,但服役过程中面临的老化失效限制了其工业化的应用。为科学合理的评价透明防火涂料的耐老化性,首先,依据涂层人工加速老化试验结果,建立对象集、因素集和评语集,确定单因素评定矩阵;其次,采用层次分析法得到各指标间的权重关系,构建涂层老化指数公式,计算各对象老化性能的模糊综合评价值和涂层老化指数;最后,利用老化后涂层所表现的宏观性能验证模糊综合评价值和老化指数公式的合理性和有效性。结果表明:所评价的4种透明防火涂料的模糊综合评价值、老化指数与其宏观性能的劣化程度表现一致。

耐龟裂水性透明防火涂料的制备与性能研究

为提高涂层防火性能和耐龟裂性能,将埃洛石纳米管(HNTs)与磷酸酯(PRA)分子接枝,再与水性氨基树脂(MF)复配制备透明膨胀型防火涂料。通过傅立叶变换红外光谱、核磁氢谱、X射线晶体衍射等手段分析了反应机制。利用热重分析、扫描电子显微镜、锥形量热仪等探究埃洛石纳米管对涂层膨胀以及炭层形貌的作用机制。结果表明:HNTs可以通过Al—OH与PRA上的P—OH反应接枝到PRA分子链上,同时PRA分子还可以插入到HNTs的层间,接枝后的HNTs对涂层透明性无不良影响;与未添加HNTs的涂层相比,当HNTs添加量为5%时,800℃残炭率增大了42.2%,引燃时间延长了38 s,AveHRR180 s和THR300 s分别降低了66.1%和55.6%,涂层无裂纹产生。

透明膨胀型防火涂料研究进展

简要介绍了透明防火涂料的分类和组成,然后阐述国内外透明防火涂料的发展现状并进行对比归纳,进一步介绍膨胀型阻燃剂的发展概况及未来展望。

透明膨胀型防火涂料国内外研究进展

分析和归纳了国内外透明膨胀型防火涂料的研究。国内在透明膨胀型防火涂料研究方面长期专注于氨基树脂体系,近年来则拓宽了研究领域,涉及环氧树脂、聚氨酯、聚丙烯酸酯等体系。国外涉及的树脂领域则比较全面。而最新趋势均为采用共聚、化学改性等方法合成集催化、成炭、发泡于一身的一体化膨胀型防火涂料,对提高涂层透明性有十分显著的作用。

滑石粉在膨胀型透明防火涂料中的协效阻燃和抑烟作用

为了提高透明防火涂料的阻燃和抑烟性能,将滑石粉(talc)与柔性磷酸酯(PPB)反应制备一系列新型磷酸酯接枝滑石粉阻燃剂(TPPBs),再将其与甲醚化三聚氰胺甲醛树脂(MF)复配制备透明防火涂料,并对涂层的防火性能、热稳定性、生烟特性及炭层结构进行表征。研究结果表明:滑石粉均匀分布在基材树脂中能使涂层保持较高的透明性,并有效增强防火涂料的热稳定性、阻燃和抑烟性能;PPB与talc以质量比95?5复配所制备的涂层表现出最优异的阻燃和抑烟性能,其火焰传播比值和烟密度等级最低,分别为3.1和6.2%;滑石粉的加入能增强磷酸酯的交联反应,形成更多富含磷交联结构和芳香结构以提高涂层的热稳定性和成炭量,并生成更加致密和稳定的膨胀炭层,达到较好的协效阻燃和抑烟效果。

聚乙二醇硼酸酯在膨胀型透明防火涂料中的协效作用

以酸式磷酸酯(PEA)与聚乙二醇硼酸酯(PEG-BA)为原料合成一系列不同PEG-BA含量的柔性磷酸酯(PPB),采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对其化学结构进行分析表征。然后将PPB应用于氨基树脂中制备膨胀型透明防火涂料。通过防火性能测试、锥形量热测试和烟密度测试等考察了PEG-BA对透明涂料的阻燃及抑烟性能的影响,并通过热重分析、扫描电镜和红外光谱对PEG-BA在涂层中的协效作用机理进行分析。结果表明,将PEG-BA引入透明防火涂料中能有效提高涂层的热稳定性、阻燃和抑烟性能。当PEA与PEG质量比为4∶1时,涂层的热释放速率、总释放热和烟密度等级最低,背部稳定温度为146℃。炭层结构分析发现,添加PEG-BA能促进涂层在燃烧过程中形成更多的P-O-C、P-O-B和B-O-C等交联结构,进而形成更加致密和热稳定的炭层结构。

氨基树脂透明防火涂料的发展概况

介绍了透明防火涂料的基本组成、类型、特点及其应用 ,概述了透明防火涂料的发展现状。

纳米TiO 2在膨胀型透明防火涂料中的协效作用

为提高透明防火涂料的阻燃和抑烟效率,以柔性磷酸酯(PPE)和纳米二氧化钛(TiO_(2))为原料,合成纳米复合柔性PPE阻燃剂,将其与氨基树脂复配制备膨胀型透明防火涂料。依据小室法、隧道法,利用傅里叶红外光谱仪、烟密度仪和扫描电镜(SEM)等探究纳米TiO_(2)在膨胀型透明防火涂料中阻燃、抑烟和耐老化作用。结果表明:添加纳米TiO_(2)可有效提高涂层的成炭能力和阻燃抑烟性能,促进涂层在燃烧过程中形成更多的交联结构和芳香结构,并使涂层保持较高的透光度;当PPE与纳米TiO_(2)质量比为99.7∶0.3时,所制备的涂层表现出最佳的协效作用,其火焰传播比值和烟密度等级相比于未添加纳米TiO_(2)的涂层分别下降了69.5%和83.3%,在700℃下的残炭率达到38.9%。

水性透明膨胀阻燃剂合成最新研究进展

水性透明膨胀阻燃剂是水性透明膨胀防火涂料的关键组分,本文一方面综述了以季戊四醇、季戊四醇磷酸酯和环氧树脂为成炭剂合成水性透明膨胀阻燃剂的研究进展,另一方面综述了磷/纳米颗粒、磷/硅和磷/硼复合协同阻燃体系的研究进展,并探讨了水性透明膨胀阻燃体系的透明性机理。并提出通过化学合成将阻燃元素磷、碳、氮接枝到同一分子上是解决水性膨胀阻燃剂透明性的有效方法,也是未来研究的发展方向。

膨胀型透明防火涂料紫外加速老化性能研究

为研究膨胀型透明防火涂料的老化性能,利用紫外加速老化实验箱对氨基类膨胀型透明防火涂料进行了不同老化周期的测试,对涂层老化前后的外观形貌、附着力、耐火性能以及炭层结构进行了表征。结果表明,老化后涂层表面出现一定程度的裂纹和起泡现象,导致涂层完整性和耐火性能下降。聚乙二醇硼酸酯(PEG-BA)的引入有利于减缓涂层老化过程中的开裂、起泡和粉化现象,进而赋予涂层更佳的抗老化性能。涂层抗老化性能与PEG-BA含量密切相关,其中含20%PEG-BA的透明防火涂料经历11周期老化测试后附着力等级仍达到2B级、背部稳定温度低至184.1℃,表现出最佳的抗老化性能。

透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料的研究进展及趋势

分析了氨基树脂作为透明膨胀型阻燃涂料成膜物质的优势,综述了透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料的国内外研究进展,提出了现阶段该涂料产品存在的问题,阐述了透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料未来的研究方向。指出了透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料的研究重心已从关注其理化性能和膨胀阻燃性能,逐渐转向探求技术问题出现的根本原因。