新型钢结构防火涂料的研制

论文摘要

钢结构具有强度高、自重轻、延展性好等优点,在国内外建筑业中得到了广泛应用。钢材虽然不具备可燃性,但其导热系数大,耐火性能差,不加防火保护耐火极限只有0.25h,远达不到我国建筑设计防火规范的要求。超薄型钢结构防火涂料是20世纪90年代兴起的一种新型防火涂料,同时具有优良的装饰作用和防火性能。本论文对超薄型钢结构防火涂料的制备及其防火机理进行了研究。论文比较了不同树脂体系形成炭化层的优劣,确定选用氨基树脂和丙烯酸树脂共混体系作防火涂料的基料。通过实验对比不同树脂配比对防火涂料理化性能和防火性能的影响,确定了最佳树脂组成和用量。论文对防火涂料的阻燃体系进行了研究,选用聚磷酸铵、AB型阻燃剂和磷酸二氢铵作脱水成炭催化剂,三聚氰胺作发泡剂,季戊四醇作成炭剂,研究了阻燃体系各组分对防火涂料性能的影响,确定了阻燃体系各组分的最佳用量。实验发现聚磷酸铵的聚合度对涂料的综合性能有重大影响,聚合度高,涂料的理化性能和防火性能好。论文还确定了综合性能最佳时涂料配方中颜、填料的用量,在涂料配方中加入流变剂和流平剂以提高产品的贮存性能和理化性能。根据溶度参数理论,用滴定法测定了树脂体系的溶度参数,确定选用200号汽油、正丁醇和乳酸丁醋组成混合溶剂。采用热重分析(TG)、差热分析(DTA)、示差扫描量热(DSC)等热分析手段测试阻燃体系各组分及干燥涂层的热学性能,对超薄型钢结构防火涂料的阻燃机理进行深入研究。研究结果表明,聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺三者能密切配合,协同作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 钢结构的应用及钢结构防火
• 2.1.1 钢结构的应用现状及发展趋势
• 2.1.2 钢结构的特点及其防火保护
• 2.2 钢结构的防火措施
• 2.2.1 钢结构的防火要求
• 2.2.2 钢结构防火方法的分类
• 2.3 钢结构防火涂料的发展趋势
• 2.3.1 钢结构防火涂料的分类及现状
• 2.3.2 超簿型钢结构防火涂料的发展趋势
• 2.4 本研究的主要目的和内容
• 第三章 试验部分
• 3.1 主要仪器设备
• 3.2 试验原材料
• 3.3 试验与生产工艺
• 3.4 涂料性能的检测
• 3.4.1 钢结构防火涂料的检测分析
• 3.4.2 钢结构防火涂料理化性能测定标准和方法
• 3.4.3 钢结构防火涂料防火性能检测方法和标准
• 第四章 基料树脂的选择及其对防火涂料性能的影响
• 4.1 防火涂料常用基料树脂的种类
• 4.2 防火涂料基料树脂的选定
• 4.3 基料树脂体系对防火涂料理化性能的影响
• 4.3.1 基料树脂组成对防火涂料理化性能的影响
• 4.3.2 基料树脂用量对防火涂料理化性能的影响
• 4.4 基料树脂体系对防火涂料防火性能的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 阻燃体系对防火涂料性能的影响
• 5.1 阻燃体系的组成
• 5.1.1 脱水成炭催化剂
• 5.1.2 成炭剂
• 5.1.3 发泡剂
• 5.2 阻燃体系对防火涂料性能的影响
• 5.2.1 阻燃体系的含量对防火涂料性能的影响
• 5.2.2 阻燃体系配比对防火涂料性能的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 颜填料及其它组分对防火涂料性能的影响
• 6.1 颜填料对防火涂料性能的影响
• 6.2 助剂对防火涂料性能的影响
• 6.2.1 流变剂对防火涂料性能的影响
• 6.2.2 流平剂对防火涂料性能的影响
• 6.3 溶剂对防火涂料性能的影响
• 第七章 超簿型钢结构防火涂料阻燃机理的研究
• 7.1 燃烧过程概述
• 7.1.1 燃烧及其过程
• 7.1.2 燃烧过程的链式反应机理
• 7.2 涂层的难燃化及防火涂料的基本原理
• 7.2.1 涂层的难燃化
• 7.2.2 防火涂料的基本原理
• 7.3 超簿膨胀型防火涂料阻燃机理的研究
• 7.3.1 膨胀型防火涂料的防火原理
• 7.3.2 超簿型防火涂料阻燃体系组分及涂层的热分析研究
• 7.3.3 综合分析
• 7.4 本章小结
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢