环氧改性水性丙烯酸树脂超薄钢结构防火涂料的研制
钢结构在建筑工程中应用越来越广泛，其防火保护意义重大。水性超薄膨胀型钢结构防火涂料具有用量少、施工方便、装饰性好、环保安全等优点，成为防火涂料研究方向和发展趋势。
论文研究了环氧改性丙烯酸乳液合成的配方及工艺条件；合成了苯丙乳液；
研究了以苯丙乳液与环氧改性丙烯酸乳液拼合作为防火涂料的基料，聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、三聚氰胺（MEL）为膨胀体系的防火涂料耐火性能。
研究了无机阻燃剂膨胀石墨和Mg(OH)2 对涂料耐火性能的影响，研究了填料TiO2和滑石粉对防火涂料性能的影响，确定了最佳工艺条件。IR 检测了成膜物的结构；
垂直燃烧法测定了防火涂料的耐火极限；热重分析法研究了涂料的热稳定性。建立了动力学模型计算防火涂料热解活化能。依据国标检测了防火涂料的其它性能。
实验结果表明，环氧改性丙烯酸乳液制备的最佳工艺条件：OP-10和DBS的质量比为2/1，用量为单体用量的4.5％，引发剂用量为单体用量的0.5％，反应温度在80℃(±2℃)，环氧树脂用量为8％，软硬单体的比例为1.8/1.0，水与所用单体比例为105/50。性能符合GB/T20623-2006 要求，IR 光谱分析验证了环氧环的存在。结果表明：防火涂料的最佳工艺条件为苯丙乳液/环氧改性丙烯酸乳液为1/2，用量为25％；APP/PER/MEL 为5/2/3，用量为50％；填料10％，无机阻燃剂2％；
涂层厚度为2.5mm。此时防火涂料的耐火极限为98 min。检测结果表明：涂层表干时间为1.5h，附着力为1级，耐水性符合要求。DTA 分析表明，防火涂料具有较好的热稳定性。动力学分析结果表明，最佳工艺条件下防火涂料的活化能为236.5kJ/mol，反应活性低，耐火性能好，与耐火实验所测结果一致。
涂料碳质层发泡快，整体发泡，致密均匀，强度好，结构完整。膨胀阻燃体系及无机阻燃剂，填料来源广泛、便宜易得，与基料复合性能好，具有较好的阻燃性能；水性防火涂料的制备及无卤阻燃剂的使用符合环保要求。
- 作者：
- 刘万鹏
- 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：
- 2010年
- 导师姓名：
- 张爱黎
- 中图分类号：
- TU545；TQ323.5
- 关键词：
- 超薄钢结构；防火涂料；环氧改性；水性丙烯酸树脂；乳液合成；膨胀石墨
- steel structure；emulsion；fire-resistant coating