文档介绍：超薄膨胀型钢结构防火涂料研究进展
郭军红 1 ,马勇 2 ,朱好华 2 ,杨保平 1 ,崔锦峰 1
( 1. 兰州理工大学石油化工学院,兰州 730050 ; 2. 长庆化工有限责任公司,银川 750000 )
摘要:分析了超薄膨胀型钢结构防火涂料的发展前景。针对室外用超薄型钢结构防火涂料,从树脂改性、采用复合阻燃体系、阻燃剂微胶囊技术、功能性助剂的使用几方面介绍了如何改善涂层的防火阻燃性、耐腐蚀性和表面装饰性等综合性能。
关键词:超薄膨胀型;阻燃;钢结构;防火涂料
0 前言
超薄膨胀型钢结构防火涂料与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比,具有品种粒度细、涂料层薄、施工方便、装饰性好的优点,其性能远胜于厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料。超薄型钢结构防火涂料涂层厚度一般为 ~ 3 mm ,涂层遇火膨胀,其膨胀率较高,可以形成 40 ~ 100 mm 的炭化层,为原来涂层的几十倍,炭化泡沫层致密结实,耐火极限为 ~ 3 h 。
超薄型钢结构防火涂料主要以溶剂型为主,具有很好的装饰和理化性能,受火时膨胀发泡形成致密、强度高的防火隔热层,该防火隔热层极大地延缓了被保护钢材的温升,提高了钢结构构件的耐火极限。目前国内已研制出了耐火性能超过 1 h 或接近 2 h 的超薄型钢结构防火涂料的新品种[1] 。开发耐候性和耐腐蚀性优异的超薄膨胀型钢结构防火涂料将具有很大的发展潜力。近年来对其研究也取得了很大进展。
1 超薄膨胀型钢结构防火涂料基体树脂研究进展
对于树脂体系的选用,可从钢结构防火涂料的用途出发,单一的树脂往往很难达到使用要求,对树脂进行改性是经常使用的方法。
对目前最常见的和最有发展前途的几种树脂作为成膜物的防火涂料的对比发现[2] ,丙烯酸树脂防火涂料和改性高氯化聚乙烯树脂防火涂料炭化层质量最高,防火性能最好,高氯化聚乙烯树脂防火涂料的发烟量较多,通过合理的配方调整可以降低其发烟量;丙烯酸树脂防火涂料发烟量少,但其施工性相对较差,从炭化层质量和施工性及价格方面考虑,在非密闭场合,高氯化聚乙烯树脂作为防火涂料成膜物是很有发展前途的。
HCPE 树脂与丙烯酸树脂拼用可提高涂膜的耐候性能[3] ( 即保色、保光性能) ,同时提高附着力和光泽等物理机械性能。
丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯接枝改性 HCPE [4] ,能提高改性聚合物的机械性能,并改善涂层外观,具有优良的耐候性、保光性、耐磨性、耐燃性、防生物腐蚀性及良好的介电性能,使得高氯化聚乙烯防火涂料在应用中的防腐性能和涂饰性能大幅提高。环氧改性氯化高聚物作基料树脂的防火涂料
[5] 可以提高防火涂料的附着力、成炭性,具有优异的防腐性能。当使用混合的线性和交联共聚物作为防火涂料的基料[6] ,尤其是当这些共聚物所用单体与聚磷酸铵有很好的反应性时,防火涂料的耐热性得到很大的提高。
合成本体阻燃的高分子材料是改进树脂体系阻燃性能的有效途径,含卤高分子材料在防火涂料中既是卤系阻燃效应的执行者,又对防火涂料中各组分起黏结作用。而对耐候性有特殊要求的场合,可采用有机硅改性丙烯酸树脂或含氟树脂改性的高氯化聚乙烯树脂体系,这两类树脂体系在涂层耐水性和抗老化性能方面有突出的表现。
2 超薄膨胀型钢结构防火涂料阻燃体系需解决的技术环节
膨胀型阻燃体系
在膨胀型防火涂料的研究及