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膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料各組分的作用及涂料配方

時間:2020-05-16 作者:古道化學(xué)  點擊: 964 次
        1.基體樹脂
        基體樹脂對膨脹型防火涂料的性能有重大的影響,它與其他組分配伍,既保證了涂層在正常條件下具有各種使用性能,又能在火焰灼燒或者高溫作用下幫助形成具有難燃性和優(yōu)異的膨脹發(fā)泡效果的炭化層。
        常見用于防火涂料的樹脂有:丙烯酸樹脂、氯化橡膠、高氯化聚乙烯樹脂、醇酸樹脂等。選擇樹脂的原則是涂料形成的膨脹層密實,涂料加工容易,涂料施工方便。
        2.催化劑的選擇和篩選
        催化劑是一種能在一定溫度下分解出強酸性物質(zhì)的材料,這些強酸性物質(zhì)在一定溫度下能脫去涂層內(nèi)成炭劑的水分,使形成不易燃燒的具有高保溫效果的炭化層。
        3.成炭劑的選擇
        成炭劑是涂層在高溫下形成不易燃三維空間結(jié)構(gòu)的泡沫炭化層的基礎(chǔ),對泡沫炭化層漆骨架作用。成炭劑在分解溫度上要和催化劑相匹配。成炭劑的有效性取決于分子中羥基劑碳原子的含量,羥基的數(shù)量大,成炭劑被脫水的速度相對較快。但是成炭劑本身的親水性高,所以并非羥基的數(shù)量越高越好。炭原子含量高、分子大,對最終形成的炭化層的強度及致密性有利。
        4.發(fā)泡劑
        膨脹型防火涂料的特點是涂層遇熱時,能放出不燃性的氣體,如氨、二氧化碳,水蒸氣、鹵化氫等,使涂層膨脹起來,并在涂層內(nèi)形成蜂窩狀泡沫結(jié)構(gòu)。這些是靠發(fā)泡劑來實現(xiàn)的。發(fā)泡劑的分解溫度是決定它是否適用的關(guān)鍵,分解溫度過低,氣體在成炭前逸出起不到作用;分解溫度過高,產(chǎn)生的氣體會把炭層頂起或吹掉,不能形成良好的炭質(zhì)泡沫層。因此不同的多元醇和脫水成炭催化劑,采用的發(fā)泡劑也應(yīng)該有所區(qū)別。常用的發(fā)泡劑有三聚氯胺、雙氰胺、聚磷酸銨、氯化石蠟、磷酸銨鹽、氨基樹脂等,為了提高涂料的綜合性能,一般采用復(fù)合發(fā)泡體系。
        5.自身具有熱膨脹特性的材料的選擇
        某些材料(如可膨脹珍珠巖、蛭石、改性石墨等)本身具有熱膨脹特性,將其和涂料體系有機地結(jié)合在一起,可形成物理化學(xué)膨脹型防火涂料體系。
        6.無機顏料、填料
        對膨脹型防火涂料來說,含無機填料的比例較少,因其含量過高,會影響涂層的發(fā)泡高度,從而達(dá)不到隔熱的目的,但少量顏料、填料卻不可少,因其可使泡沫層更致密、強度更好,從而提高其防火性能。防火涂層一般施工厚度大,較低的顏料組分已能滿足遮蓋力的要求,故不需采用較多的無機顏料、填料,常用的著色顏料有鈦白粉、氧化鋅、鐵黃、鐵紅等。
        7.無機隔熱材料的添加
        經(jīng)過長期對膨脹炭層防火隔熱性能的研究表明,膨脹層厚度與耐火極限并不完全成正比關(guān)系。原因與膨脹層的強度有關(guān),若膨脹層疏松強度低,則隨著其厚度的增加,其自身穩(wěn)定性就越來越差,膨脹層就很容易從基材上墜落,使基材暴露于火焰中,起不到防火保護(hù)作用。因此提高膨脹炭層的防火隔熱能力必須提高膨脹層強度。經(jīng)過大量的試驗探索得出,某些無機隔熱材料的添加對膨脹層的補強十分有效,可以提高膨脹炭層在高溫環(huán)境下的強度,保持炭層的完整致密。
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