超薄型钢结构防火防腐蚀涂料的研制.pdf

试验部分0引言摘要：研制的防火防腐蚀涂料，其基体树脂由高性能高氯化聚乙烯、丙烯酸树脂、有机硅树脂混拼而成；膨胀发泡阻燃体系由APP、MEL、PER、氮化石蜡、可膨胀石墨组成；无机颜填料由三氧化二锑、空心玻璃微珠，纳米复合铁钛粉组成，制备的防火防腐蚀涂料，其性能指标完全符合4907-2002标准，耐火极限达到2．1h，耐酸、碱、盐雾性优异。关键词：超薄型；碳质层质量；防火防腐现代化大型建筑物的框架及石油化工设施大多采用钢结构。然而，钢材的导热系数大，一般为W／(m·K)，一旦遇到火灾，在10～15min内其温度可升至700℃，远远超过了自身的临界温度(538℃)，此时，因其屈服值强度急剧降毫常温态的40％左右而失去承载能力，因此，必须对钢结构进行防火保护。采用膨胀型防火涂料对钢结构进行涂覆保护无疑是最经济、简便、有效的方法之一。将防火涂料喷涂于钢构件表面，涂层受火时膨胀发泡，形成一个比原涂层厚几十倍的难燃海绵状碳质层，其导热系数低，一般小于0．2W／(m·K)，对钢结构起防火隔热作用，防止或延缓钢材在火灾中迅速升温而强度降低，避免导至建筑物垮塌。一般膨胀型防火涂料因涂膜粗糙、疏松而极易造成渗水、透气，而涂层透气是造成金属表面失去阴极保护而加快锈蚀的诱因⋯。一旦钢结构锈蚀，防火涂层就会龟裂、脱落，从而失去防火保护作用。只有防火涂层具备了致密、坚韧、疏水性强、硬度研究与开发高、附着力好、电阻大的特性时，才能有效地屏蔽水蒸气，氧气、氯离子等气体，起到物理防锈及电化学防锈作用，延长防火涂料的使用寿命。本文制备的超薄型钢结构防火防腐涂料，不但遇火会膨胀发泡，形成具有一定厚度、良好的强度、优异的附着力和隔热能力的碳质泡沫层，而且还具有装饰性、防锈防腐蚀性、耐候耐久性等特性，是一种室内外钢结构兼用的防火防腐涂料。1．1原材料试验用原材料见表l。1．2基础配方超薄型钢结构防火防腐涂料的基础配方见表2。刘成楼(北京虹霞正升涂料有限责任公司，北京102400)1表1超薄型钢结构防火防腐涂料用原料原材料产地高性能高氯化聚乙烯(HPE)丙烯酸树脂BS一121-3F白干型有机硅树脂聚磷酸铵(APP，DP=1000)三聚氰胺(MEL)季戊四醇(PER)氯化石蜡(cP)三氧化二锑(Sb：O，)空心玻璃徽珠可膨胀石墨纳米复合铁钛粉钛酸酯偶联齐qNDZ-40I助剂醋酸丁酯，二甲苯等溶剂奉化市裕隆公司江苏三木集团公司常州嘉诺公司济南世安化工公司三木集团市售上海格润亚公司青岛天鑫石墨公司无锡万达科技南京曙光52GBlResearchandDeVelODment
Thel‘龟：hnoIogyDevel删sum嘣∞A『c蛐劬dc0甜ngsof删呻RiverD柏2结果与讨论胀、阻燃、防腐蚀兼具的多功能树脂，本文将具有首届长江三角洲建筑涂料技术发展峰会1．3涂料的制备(1)将HPE加入混合溶剂中，搅拌溶解成40％的树脂溶液。(2)将丙烯酸树脂加入有机硅树脂中，搅拌混合均匀成硅改性丙烯酸树脂。(3)将硅改性丙烯酸树脂加入到HPE树脂液中，搅拌混合成基体树脂。(4)将钛酸酯偶联剂溶解于混合溶剂中，在搅拌中喷洒在无机颜填料中，高速分散均匀、待用。(5)将助剂加入基体树脂中，再加入防火阻燃添加剂、颜填料，高速分散均匀，再经磨砂机研磨2～3遍，细度<80／．tm，再加入空心玻璃微珠搅拌均匀、过滤、包装。1．4试验样板的制备将150iIlin的马口铁板除油、清洗干净，涂一层防锈底漆，干燥后再分几道涂刷本防火防腐涂料，涂层厚度为2in,in，室温下养护10用松香：石蜡=1：l的混合熔融物封边。1．5物理性能测试1．5。1耐曝热性将制备的样板垂直放置在(50士2)℃的恒温烘箱中，保持720h取出，观察其表面，应均匀细密，无龟裂纹及起泡现象。1．5．2耐湿热性将试板垂直放置在相对湿度为(90士5)％、温度为(45土5)℃的恒温恒湿箱中，至504h后取出，垂直放置在无阳光直射的室内干燥，观察其表面，要求表面均匀致密，无龟裂纹和起泡现象。1．5．3耐酸和耐碱性将样板的2／3分别垂直浸入5％盐酸和5％氢氧化钠水溶液中，浸泡360h后取出，垂直放置在空气中让其自然干燥，观察样板表面，表面均匀致密，无龟裂纹和起泡现象(标准要求酸，碱溶液浓度为3％)。1．5．4耐盐雾腐蚀性按GBl5930-1995规定试验，经过50次周期后，取出试板垂直放在不受阳光直射的环境中自然干燥，观察其表面，均匀致密，且无龟裂纹和起泡现象(标准要求30次周期试验)。1．5．5耐火试验按GBl4907-2002标准检验，涂层厚度为(2士0．2)mm，其耐火极限不低于1．0h，实测值达到2．1树脂的作用及影响防火涂料由基体树脂和阻燃添加剂两部分组成。树脂是构成涂料形成连续薄膜的主要物质，决定着涂料的基体性质。超薄型防火防腐涂料所要