水性膨胀型钢结构防火涂料耐火性能研究

以水性乳液为基体,聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系,通过添加可膨胀石墨(EG)和绢云母制备了水性膨胀型钢结构防火涂料;研究了基体拼合、膨胀阻燃体系配比、EG与绢云母配比对钢结构防火涂料性能的影响。结果表明,氯偏乳液与纯丙AC261P乳液质量比为22∶3,APP/MEL/PER的质量比为4∶3∶3,可膨胀石墨和绢云母的质量比为5∶3时,制备的防火涂料受热后形成的炭质层与钢板粘附性好、强度高,膨胀倍率大,持续耐火性能最好,受热4500s后钢板背面温度维持在223℃。     

抗氧化可膨胀石墨及其防火涂料的制备和性能

针对目前含硫可膨胀石墨(EG)抗氧化差等问题,采用最佳工艺:m(石墨)∶m(高氯酸)∶m(高锰酸钾)∶m(乙酸酐)=1∶1∶0.07∶(1～1.4),25℃,3h反应后,再用蔗糖硼酸脂溶液浸渍、脱水、60℃干燥,得到具有抗氧化无硫可膨胀石墨(Anti-O EG).对Anti-O EG的膨胀性能和添加Anti-O EG的防火涂料的防火隔热性能和炭质层微观结构形态进行了比较分析.结果表明,Anti-O EG在形成致密稳定的抗氧化膨胀炭质层和与聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺阻燃剂协同等方面具有突出的优点.     

超声波辅助乳液聚合制备绢云母/PS复合粒子

首先将绢云母用偶联剂KH570进行包覆处理,然后利用超声波的辅助乳化作用,乳液聚合法制备了绢云母/聚苯乙烯(PS)复合粒子。采用正交实验法研究KH570包覆绢云母的优选工艺条件,并对复合粒子的微观结构进行了表征。结果表明,在超声时间为0.5 h,m(绢云母)∶m(KH570)为100∶10,反应温度为60℃,反应时间为4 h的条件下,KH570对绢云母的包覆率较高;红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)结果表明,聚苯乙烯与绢云母间形成化学键合;扫描电镜(SEM)照片显示,聚苯乙烯在绢云母表面形成粒径约为200 nm的微粒。     

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。     

绢云母-TiO_2复合颗粒的制备与应用

为制备具有钛白粉性能的矿物基体复合颜料,并发挥绢云母的协同效应,采用机械力化学包覆方法制备绢云母-TiO2复合颗粒,对制备工艺因素的影响、复合颗粒的结构与颜料性能进行研究。结果表明:绢云母研磨粒度、复合时间、球料质量比和TiO2用量对绢云母-TiO2复合颗粒性能影响显著,该复合颗粒的遮盖力为钛白粉的90%,吸油量和紫外线吸收性与钛白粉相同。在建筑涂料中填加绢云母-TiO2复合颗粒,其对比率显著高于单一填加钛白涂料;复合颗粒形貌观测显示,TiO2在绢云母表面形成了有效包覆。     

可膨胀石墨改性APP/PER/EN防火涂料热降解行为

采用可膨胀石墨 (EG) 对APP/PER/EN防火体系进行改性,制备成一种新型EG改性APP/PER/EN防火涂料。运用示差热分析 (DTA) 、热重分析 (TG) 、扫描电镜分析 (SEM) 、能谱分析 (EDS) 和隔热性能试验分析研究APP/PER/EN防火涂料和EG改性防火涂料的热降解行为、残余炭体元素含量、成炭率和隔热性能。EG改性防火涂料的APP-PER-EN之间的化学反应膨胀过程与可膨胀石墨物理膨胀过程作用温度范围接近,能产生很好的协同配合作用。膨胀石墨提高了APP/PER/EN防火涂料炭质层的成炭率、抗氧化性和热稳定性。EG添加量过高 (≥15%) 会造成燃烧后期炭质层脱离基材。10% EG (质量分数) 添加量能有效提高APP/PER/EN防火涂料的隔热防火性能。      

膨胀型防火涂料的研制及防火机理分析

以不饱和聚酯和环氧树脂双组分作为基体树脂,以聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇为防火助剂,辅以填料和其他助剂,配制膨胀型防火涂料.实验结果表明,该防火涂料具有很好的防火性能,在涂层厚度为2.0mm时,其耐火极限时间超过210min.通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)的配合手段对防火体系和防火涂料的热行为进行分析研究,探讨了不同组分之间的热分解过程和相互作用.借助于Photo和扫描电镜(SEM)观察了防火涂料燃烧后炭化层的形貌,并对炭质层结构进行X射线衍射分析和研究,在此基础上对膨胀型防火涂料的炭化层形成及阻燃机理进行了系统而深入的分析.     

多功能水性纳米复合建筑隔热涂料的制备

以水性聚氨酯为成膜剂,以分散良好的滑石粉和绢云母为填料,金红石型二氧化钛、空心玻璃微珠为隔热功能颜填料,采用高速分散提高纳米填料在涂料中的分散性,制备具有三种隔热机理协同作用的水性纳米复合隔热涂料。实验表明:绢云母具有较高的辐射隔热效果,其最佳用量(质量分数)为10%;空心微珠为高反射隔热填料,随着空心微珠添加量的增加,隔热性能提高,而过多空心微珠会导致涂料机械性能下降,其最佳用量(质量分数)为5%;金红石型二氧化钛是性能最好的反射填料,其最佳用量(质量分数)为6%;涂刷最佳厚度为400μm,含绢云母、空心微珠和二氧化钛复合型水性纳米涂料隔热性能最优隔热率达到94%以上。     

近期期刊文摘

钢结构防腐与防火涂装施工及其品质控制;饰面型防火涂料对不同木质基材的防火性能比较;钢结构防火、防腐双功能涂料的研究;钼酸铵与可膨胀石墨改性超薄型钢结构防火涂料的研究;膨胀型钢结构防火涂料膨胀炭质层的研究;     

纳米SiO2在钢结构防火涂料中的应用

本文将纳米SiO2应用在水性超薄型钢结构防火涂料中,经耐火实验发现适量的添加可以明显提高涂料燃烧后炭质层的强度,延长其耐火极限;同时纳米SiO2的紫外屏蔽光谱和涂料的人工老化实验表明纳米SiO2具有特殊的光学性能,可以屏蔽大部分紫外光,将其使用在钢结构防火涂料中可以有效延缓涂料的老化进程,保持防火性能的稳定.     

水性防火涂料成分对防火时间的影响

为了探讨水性防火涂料成分对防火时间的影响,以模拟大板燃烧法研究了其组分乳液、颜料、脱水催化剂、成炭剂、发泡剂不同用量时的防火效果.结果表明:水性防火涂料的防火时间主要受膨胀海绵状炭质层的膨胀高度、泡孔尺寸以及炭质层表面形成的白色无机物质连续程度等因素影响;水性防火涂料中基料、颜料、防火组分含量影响了膨胀海绵状炭质层的结...     

纳米材料在水性超薄膨胀型钢结构防火涂料中的应用

将多种纳米材料应用到水性超薄膨胀型钢结构防火涂料中,研究其用量对钢结构防火涂料耐火极限的影响.结果表明:添加纳米SiO2和TiO2可以提高防火涂料膨胀后炭质层的强度,延长钢结构的耐火极限,当添加1.5%(质量分数)的纳米SiO2时,可以达到110min的耐火极限.     

烷基磷酸酯胺盐的酯化率对超薄型钢结构防火涂料的影响

通过微型电炉实验、差热分析(DSC)和热失重分析(TG),研究了烷基磷酸酯胺盐的酯化率对超薄型钢结构防火涂料的影响.结果表明:酯化率高的烷基磷酸酯胺盐能较好地改善超薄型钢结构防火涂料的防火隔热性能.当试样背面温度(简称背温)相同时,其能延长隔热时间间隔.当实验时间进行到120min时,烷基磷酸酯胺盐的酯化率愈高其试样背温愈低.高酯化率的烷基磷酸酯胺盐有利于超薄型钢结构防火涂料形成具有良好隔热结构的多孔炭质层.在氩气条件下,低酯化率的烷基磷酸酯胺盐的试样热失重较少.     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/绢云母复合高吸水树脂的制备及其机理探讨

以过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和绢云母为原料,采用快速水溶液聚合法,在没有氮气保护的条件下制备有机-无机复合高吸水树脂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对复合高吸水树脂结构进行了表征。考察了单体配比、绢云母用量、丙烯酸中和度、交联剂用量、引发剂用量对高吸水树脂吸液性能的影响。得到了最佳聚合反应条件:丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为1∶5,交联剂用量为0.014%,引发剂用量为0.2%,绢云母用量为5%,丙烯酸中和度为80%,反应温度为65℃。在此条件下制备的复合高吸水树脂的蒸馏水吸收倍率为790g/g,0.9%的NaCl水溶液的吸收倍率为69.8g/g。最后,对聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/绢云母复合高吸水树脂的机理进行了探讨。     

改性绢云母/丁腈橡胶-聚氯乙烯发泡复合材料的制备与隔声性能

以丁腈橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)为基体材料,以硅烷偶联剂KH550表面改性的绢云母作为填料,采用模压发泡法制备了改性绢云母/NBR-PVC发泡复合材料。通过傅里叶变换红外光谱、荧光显微镜、万能材料试验机和声学阻抗管探究了表面改性作用和改性绢云母含量对泡孔结构、力学性能和隔声性能等的影响。研究结果表明,硅烷偶联剂KH550通过Si-O-Si键链接实现了绢云母的表面改性。表面改性作用使得材料的泡孔均匀性、力学性能和隔声性能都有所提升,当改性绢云母的质量分数为18.99%时,发泡复合材料的隔声性能达到最佳,刚度控制区和质量控制区的平均隔声量分别达到了27.37 dB和23.76 dB。     

丙烯酸酯改性胺固化剂对环氧树脂防火涂料玻璃化转变温度及性能的调控EI北大核心CSCD

文中利用Michael加成反应得到了不同碳链长度的丙烯酸酯改性三乙烯四胺固化剂,并将其用于制备环氧树脂基膨胀防火涂料。采用核磁共振氢谱对所得改性固化剂进行了表征;差示扫描量热分析证明,将不同碳链长度的丙烯酸酯结构引入固化剂分子中可以有效对环氧树脂交联体系的玻璃化转变温度进行调节(玻璃化转变温度在41.4~101.5℃之间变化);采用热失重分析和极限耐火测试对防火涂料的防火效果进行了测试;采用扫描电镜对耐火测试后炭层的微观形貌进行了分析。结果表明,涂料的防火性能与固化剂的种类即固化体系的玻璃化转变温度密切相关,当采用丙烯酸十二烷基酯改性三乙烯四胺为固化剂时,固化环氧树脂的玻璃化转变温度为87.6℃,其防火涂料的极限耐火时间最长,达到43.2min,膨胀倍率为12,拥有致密、连续的炭层结构,其平均孔径为1.75μm。同时,丙烯酸酯改性三乙烯四胺制备的环氧漆膜的耐紫外老化性能和韧性都得到了提高。     

无机成膜剂对膨胀型钢结构防火涂料成膜及防火性能影响的研究

以硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石膏、内墙腻子、熟石灰、液体硅酸钠这6种粘结剂作为成膜剂,通过添加其他助剂制备钢结构防火涂料,考察粘结剂种类对防火涂料成膜性能及高温膨胀防火性能的影响。实验结果表明:液体硅酸钠比较适合做无机防火涂料的成膜剂;将模数为1.0的固体硅酸钠、模数为3.0的液体硅酸钠按照硅酸钠固液质量比为1∶7混合,在添加量为40%(质量分数)时,制备的无机防火涂料成膜性及高温膨胀性能优异,具有良好的防火性能。     

硅灰对偏高岭土基地聚合物防火涂料性能影响

地聚合物具有轻质、高强、低导热、耐火、防腐蚀等特性,是钢结构无机防火防腐涂料粘结剂的优良备选。以偏高岭土基地聚合物为主要胶凝材料制备了无机防火涂料,探讨了硅灰掺入对防火涂料结构和性能影响。研究结果表明,硅灰掺入可进一步降低防火涂料干密度和导热系数,但其力学性能和防火性能则有较大提高。此外,硅灰掺入大幅提高了防火涂料的粘结强度,避免了偏高岭土地聚合物薄型防火涂层表面开裂和剥落问题。质量比为1∶1的偏高岭土与硅灰制备的防火涂料综合性能最佳,涂料干密度619 kg/m³、导热系数0.1388 W/（m·K）、抗压强度6.1 MPa、粘结强度达0.4 MPa,燃烧1 h内防火涂层背火面最高温度不超过251℃。亚微米级硅灰颗粒堆积孔孔径较小,且可填充地聚合物基体大孔;另一方面,硅灰可参与地聚合反应,提高地聚合物凝胶硅铝比,增加凝胶相含量,使得掺硅灰偏高岭土基地聚合物防火涂料性能表现优异。     

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。     

超细绢云母增强双组分室温硫化硅橡胶的性能研究

以天然绢云母矿物为原料,经过超细粉碎,γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰处理等工艺方法对其进行深加工得到粒径1μm的超细绢云母粉体,然后通过溶液聚合方法制备出具有优良性能的超细绢云母增强双组分室温硫化硅橡胶复合材料。用SEM对其微观形貌进行了表征和分析,结果证明经偶联剂表面修饰处理的超细绢云母在硅橡胶基体中有较好的分散。红外光谱分析表明硅烷偶联剂与绢云母表面羟基以氢键形式相互作用。力学性能测试结果表明:当绢云母用量为10phr时硅橡胶的拉伸强度最好,达到1.86MPa。TG测试结果表明:超细绢云母可显著提高硅橡胶的热稳定性能,硅橡胶的耐热性能随着绢云母用量的增加而增大。此外,用Kraus方程对超细绢云母与硅橡胶间的相互作用进行了考察,结果显示经表面修饰处理的超细绢云母与硅橡胶之间存在着相互作用。