硅丙乳液超薄型钢结构防火涂料的制备
Preparation of Silicone-acrylate Emulsion Ultrathin Steel Structural Fireproofing Coating
超薄型钢结构防火涂料防火效率高、用量少、施工方便且具有很好的装饰性能,近年来取得了广泛的应用.采用成膜性、耐候性好的硅丙树脂和廉价、环保的无机阻燃剂是钢结构防火涂料领域研究的热点.论文研究了高有机硅含量硅丙乳液的合成,考察了影响硅丙乳液聚合稳定性的工艺条件.利用红外进行了结构表征,测定了其粒度分布和黏度.将硅丙乳液用于膨胀型防火涂料中,考察了其对防火涂料阻燃性,耐水性,机械性能的影响.研究了可膨胀石墨(EG)、纳米Mg(OH)2作为无机阻燃剂对涂料耐火隔热性能的影响.通过偶联剂改性,提高了这两种阻燃剂与其他组分的相容性.通过热重分析研究了防火涂料的热稳定性,应用反应动力学讨论了其热解过程.结果表明,采用半连续式滴加工艺,乳化剂十二烷基苯磺酸钠与OP-10比为1.0/2.0,用量和为单体量的2.0%,引发剂过硫酸钠用量为单体量的0.75%,电解质碳酸氢钠用量为单体量的0.2%,聚合反应稳定,乳液外观细腻,漆膜耐水性增强,用于防火涂料中,炭层强度及抗氧化性得到提高.通过耐火实验,采用单因素及正交分析,确定了基料-聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺四组分得最佳配比为:7.7:5.7:2.4:2.3;确定可膨胀石墨和纳米氢氧化镁的最佳加入量为总阻燃剂用量的8.2%和1.1%,耐燃时间为102.5min,碳层致密,强度高;确定可膨胀石墨和纳米氢氧化镁的改性偶联剂分别为DB-151和DB-550,改性后碳层更为完整,附着力增强.热分析研究表明,涂料的热解过程主要可分为四个阶段,第一阶段符合1级化学反应模型,第二阶段符合一维扩散模型,第三,四阶段符合1.5级化学反应模型,并计算出了各阶段热解动力学参数及方程.
- 作者：
- 王志奎
- 学位授予单位：
- 沈阳理工大学
- 专业名称：
- 应用化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 张爱黎
- 中图分类号：
- TQ637.8
- 关键词：
- 超薄型；钢结构；防火涂料；防火性能
- ultrathin；steel structure；fireproof coating；fireproof performance