聚磷酸铵在膨胀型防火涂料中的应用研究

研究了聚磷酸铵在膨胀型防火涂料中的应用效果,探讨验证了聚磷酸铵添加量与膨胀防火性能的关系,聚磷酸铵的聚合度、晶型、水悬浮液PH值等指标对防火涂料的耐火极限、粘接强度、稳定性的影响。     

超薄膨胀型钢结构防火涂料配方及其对涂料性能的影响

用正交试验设计方法确定了超薄膨胀型钢结构防火涂料的配方。指出聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇在膨胀型防火体系中的作用，并确定了其最佳用量。还研究了各种助剂及颜料对涂料防火性能的影响。     

无卤阻燃高残炭环氧树脂对环氧膨胀型防火涂料的性能影响研究

通过在涂层体系中用无卤阻燃高残炭环氧树脂(EP-DOPO)替代普通环氧树脂(EP)的方法，确定了无卤阻燃高残炭环氧树脂在环氧膨胀型防火涂料中的作用，并明确最佳用量。分别添加不同比例的无卤阻燃高残炭环氧树脂，研究这种情况下环氧膨胀型防火涂料各项性能及膨胀炭层的结构。结果表明：无卤阻燃高残炭环氧树脂可明显改善环氧膨胀型防火涂料的烟密度、炭层结构，同时可以明显提高发泡炭层的柔韧性及致密性，EP-DOPO/EP为40/60时涂层综合性能达最优。     

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.     

膨胀阻燃体系对防火涂料防火性能的影响

主要研究P-C-N膨胀阻燃体系、膨胀石墨配合P-C-N膨胀阻燃体系、鳞片石墨配合P-C-N膨胀阻燃体系,对膨胀型防火涂料的防火性能影响,以及不同膨胀倍数的膨胀石墨、不同含量的膨胀石墨和鳞片石墨,对防火涂料防火性能的影响。结果表明,P-C-N膨胀阻燃体系对膨胀型防火涂料的热释放性能起决定性作用。同时,在膨胀型防火涂料中添加一定比例的膨胀石墨配合P-C-N膨胀阻燃体系,可提高防火涂料膨胀碳层致密性和均匀度,增加其阻燃性能。     

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%。     

三聚氰胺磷酸盐的制备及其在膨胀型防火涂层中的应用

以磷酸二氢铵、焦磷酸钠、三聚氰胺及盐酸为原料,制备了三聚氰胺正磷酸盐和三聚氰胺焦磷酸盐.热重分析实验发现,三聚氰胺磷酸盐具有较高的热稳定性,在700℃时残余物量较高,热稳定性高于聚磷酸铵.在膨胀型防火涂料中应用结果表明,三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺正磷酸盐能明显改善防火涂层的隔热性能.     

水滑石在膨胀阻燃涂料中的阻燃抑烟性能的研究

以环氧树脂为基料,聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)为阻燃体系,镁铝水滑石(LDH)为阻燃抑烟协效剂制备了膨胀型阻燃涂料,重点研究了水滑石在膨胀阻燃涂料中的阻燃抑烟作用。通过大板燃烧法及烟密度分析了LDH对阻燃涂料的耐燃性能及烟密度的影响,采用热失重分析评估了涂料的热稳定性,运用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了涂料燃烧后炭层的微观结构及残炭成分组成。实验结果表明,LDH的加入明显提高了涂料的阻燃性能与抑烟性能。LDH添加量为50份时,涂料的耐燃时间延长到165 min,烟密度等级(SDR)降低了33%左右。     

超细氢氧化镁对涂料阻燃抑烟性能研究

防火涂料是一种既有装饰功能又有阻燃功能的功能性涂料。采用聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇所组成的膨胀型阻燃剂与超细氢氧化镁构成复合阻燃体系。利用极限氧指数(LOI)、锥形量热仪评价超细氢氧化镁对阻燃涂料阻燃和抑烟性能的影响。研究结果表明,超细氢氧化镁粉体添加于涂料中起到了良好的阻燃抑烟作用。     

膨胀型钢结构防火涂料的发展现状与展望

论述了钢结构防火涂料的分类和膨胀型钢结构防火涂料的组成、防火机理,重点介绍了热失重分析(TGA)、差热分析((DTA)、锥形量热仪(CONE)等涂料的表征方法,阐述了膨胀型钢结构防火涂料的研究和应用现状,指出了今后膨胀型钢结构防火涂料将向涂层超薄、装饰性强、施工方便、防火性能高、环境污染低的方向发展.     

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℃。     

基于试验设计的膨胀型钢结构防火涂料配方的多变量分析(英文)

膨胀型防火涂料的配方优化,需要阻燃剂之间有效的协同作用来获得防火效果。以ISO耐火测试标准为依据,对以聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺阻燃剂为主要成分的防火涂料,利用D-优化设计原理,借助Design Expert软件进行试验设计,在有限的试验次数基础上,运用MODDE软件对试验结果进行了多变量回归分析,获得了满意的试验结果。     

改性炭黑/膨胀石墨/聚磷酸铵阻燃木塑复合材料的性能研究

采用改性炭黑(M-CB)、膨胀石墨(EG)、聚磷酸铵(APP)三者复合与木粉及聚丙烯(PP)制备阻燃抗静电木塑复合材料。通过ZC-36型高阻计、JF-3型氧指数测定仪、CZF-3水平垂直燃烧测定仪、锥形量热仪、热重分析(TGA)测定复合材料的表面电阻率、氧指数及燃烧性能、阻燃性能、热失重行为。研究结果表明M-CB有良好的导电性能,可以使材料表面电阻率由约1014Ω降低到约108Ω;锥形量热及氧指数结果等表明M-CB/EG/APP三者复合阻燃体系的阻燃性能优于单一组分,同时TGA结果表明样品材料热稳定性能高于单一阻燃体系,残炭量显著提高,可以保护PP,使PP分解温度上升。     

膨胀阻燃剂对石蜡/聚丙烯相变材料热降解及相变储能性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭发泡剂(CFA)作为石蜡/聚丙烯定形相变材料(PCM)的膨胀阻燃剂。采用热重分析仪(TGA)分析阻燃石蜡/聚丙烯定形相变材料的热解特性,揭示了此体系的热稳定性,并以差示扫描量热仪(DSC)研究阻燃PCM的相变储能性能。结果表明:随着膨胀阻燃剂(CFA和APP)的添加,PCMs起始分解温度降低,残炭量由0.4%增加到17.1%,有效的提高了材料的阻燃性能和热稳定性。膨胀阻燃剂基本不影响相变材料的储能性能,但与聚丙烯(PP)的含量有关,PP含量越高,储能量越低,相变温度越滞后。     

膨胀型阻燃聚乙烯MWNT复合材料的阻燃性及燃烧性能研究

利用本实验室最近合成的两种新型阻燃剂（SPS和PTEN）与聚磷酸铵㈣及碳纳米管（MWNT）复配，并应用于低密度聚乙烯（LDPE），得到膨胀型阻燃LDPE／MWNT复合材料。通过氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、锥形量热试验（CONE）对膨胀型阻燃LDPE／MWNT复合材料的阻燃性能和燃烧性能进行了研究。结果表明，在该膨胀型阻燃体系中，IFR与MWNT之间存在明显的协效阻燃作用，并且大大降低了低密度聚乙烯的可燃性和热释放速率（H刚时，而且燃烧后的残炭量大大增加。实验的最佳配方可使LDPE的氧指数值达30．6，UL-94达V-0级。     

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。     

溴碳环氧树脂在超薄膨胀型钢结构防火涂料中的应用

将溴元素引入基体树脂制成的防火涂料性能可得到提高。以溴碳环氧树脂和环氧树脂E-44组成基料,兼以P-N-C膨胀阻燃体系(聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇)与三氧化二锑、硼酸锌等协效阻燃抑烟剂一起构成防火涂料的阻燃体系,加入固化剂、促进剂、润湿分散剂等制成超薄膨胀型钢结构防火涂料,优化涂料配方,并考察了优化配方的涂料的热稳定性、常规及理化性能。结果表明:优化配方的防火涂料各项性能均能达到GB 14907-2002的要求,且具有较宽的施工温度范围。     

分子筛对聚丙烯膨胀型阻燃体系热降解行为的研究

研究了分析筛（Zeolite 4A、13X、Mordenite、ZSM－5）在聚磷酸铵／季戊四醇（APP／PER）膨胀阻燃剂中的热降解行为。TG研究表明，APP／PER体系加入分子筛后，体系的热失重速率峰值降低，热失重速率峰发生了位移。将APP／PER－Zeolite作用于PP形成的膨胀阻燃体系，PP参与了成炭，500℃后残炭量显著增加，高于550℃时残炭稳定。实验证实了在高温下，分子筛可作为膨胀阻燃体系的催化剂，能促进体系交联和成炭，可使体系的阻燃行为得到改善，其中4A分子筛对PP的协同作用最大，LOI达37％，比纯PP提高了9个单位。     

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;     

钢结构用膨胀型防火涂料的最新进展

膨胀型防火涂料在暴露于火焰时会膨胀形成保护炭层，有助于限制钢的温升以显著延长其失效时间，防止倒塌。近年来，基于可再生生物基材料、环保材料、一体化膨胀、纳米技术、协效剂和微纳米结构涂层等先进的防火体系被开发出来，为持久性长、释放热量低、烟雾少、有毒气体少、环保、多功能防火涂料的开发提供了潜在的解决方案。简要介绍了新的膨胀型阻燃剂基防火涂料，着重介绍了新膨胀防火涂料用协效剂，并进一步探讨了涂料的防火机理及发展方向。