室外钢结构防火涂料

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1、经济和社会的迅速发展推动了建筑材料的不断升级和换代，钢材作为主要承重构件在建筑中已得到了大最应用。钢材虽在常温下具有优异的物理和力学性能，但其耐火性能远比砖石结构和钢筋混凝土结构要差。当钢材达到临界温度（540°C）后，便失去承载能力。而通常在建筑火灾中,1（）min之内火场的温度即可达到70（）°C以上。在这样的火场下，只要几分钟裸露钢材的温度就会达到临界值，其承载能力急剧下降，导致建筑物坍塌。因此，钢结构的防火十分必要。钢结构的防火方式有疏导法和截流法。目前，疏导法的应用仅有充水冷却保护法，而截流法的应用较多，主要有耐火材料包封法、屏蔽法、水喷淋法、防火涂料法

2、。综合各方面因素，在钢构件上肓接喷涂防火涂料是最理想、最可靠、最经济实用的方法。钢结构防火涂料冇厚涂型（8〜50mm）.薄涂型（3〜7mln）和超薄型（W3mm）Z分。其中超薄型防火涂料是近年来研究的热点，其用量己占到全部防火涂料的90%,年使用量在15000t以上⑴。该涂料一般由天然或合成高分子、发泡剂、助发泡剂、炭源、颜填料等组分构成，利用各组分间的协同关系形成完整、致密坚硬的膨胀泡沫层[2-5

3、O1=1前，国内超薄型钢结构防火涂料的研究及生产单位主要有：以川消防研究所、北京航空材料研究所、福建福FI特种材料有限公司等。与国外发达国家同类技术相比，我国的涂料性

4、能述存在一定的差距2创，而且所研发的防火涂料均为宗内型，室外防火涂料研究成果不多，不能满足日益增长的工业（如石化企业）和民用（如上海世博会）建设的需求。因此，研制耐候性优良、装饰性好的室外超薄钢结构防火涂料已成当务之急[9-,01o1树脂组成对涂料防火性能的影响不同防火涂料配方中的树脂组成见表lo表1不同防火涂料配方中的树脂组成姐成wf%SFJISF-17SF-9SF-10SF-43丙烯酸树脂BD8O128282L021.02L0氟化石蜡70#770.30.30.3582-26有机硅树脂086甲廉化氮准树脂4.8rm化582-24.8环氧也机硅树脂48为了比较冇机

5、硅树脂08和氨基树脂582—2对涂料防火性能的影响，对配方SF-11和SF-17涂料的防火性能进行了研究，测得其背火温度一时间关系如图2所示（每个试样做了2块样板，一条曲线代表一个样板的结果）。图2表明，SF-17的初始升温速率快于SF-11,但在第8min后，升温速率变得缓慢，其至出现了人幅度的降温（SF17-l）oSF-17的发泡高度只有2.5cm和1.8cm,远低于SF-11的9.0cm和8.5cm。虽然发泡高度上相差很人，但两者防火时间并没有明显差异。这主要是SF-17所形成的发泡炭层致密，弥补了高度上的欠缺。因此，有机硅树脂08和氨基树脂582-2在防火

6、涂料中各有优点。loopP17015min91t4WIT-I图2涂料SF-11和SF-17的背火温度一时间Illi线图按配方SF-9、SF-10和SF-43,比较了具有良好防腐功能的环氧有机硅树脂与2种氨基树脂的防火性能，结果见表2。从表2可见，SF-9的防火吋间明显长于SF-10和SF-43。表2SF-9、SF-10和SF-43防火性能比较3种配方所得涂料的剩余膨胀炭层外观见图30(«)SF-v(b)SF-10(c)SF-43图3SF・9、SF-10和SF-43剩余膨胀炭层的外观对燃烧后的剩余膨胀层进行检查后发现，SF—9层间结合比较紧密，三维炭骨架也比较致密，

7、表明卬讎化氨基树脂可以冇效提高防火涂料炭化层的强度和致密度，但该涂料涂覆过程中流平性比较差，外观装饰效果不及SF-10和SF-43,而且在检测结束时，2个样板的膨胀层都发生了严重剥落，而SF-10和SF-43的膨胀层剥落不明显，尤其是含环氧有机硅树脂的SF・43,膨胀层高度控制在比较好的范围内。因此，最终通过使用适量甲瞇化氨基树脂，调整各种树脂配比来实现涂层的防火性能。另外，笔者比较了不同生产厂家的树脂原料，发现法国伊立欧丙烯酸树脂的性能优于上海新大丙烯酸树脂；因此，在后续的研究中，都采用了法国伊立欧树脂。2P-C-N阻燃体系的影响分别以多聚磷酸鞍、季戊四醇和三聚

8、氧胺为脱水成炭催化剂、成炭剂和发泡剂，组成P—C—N阻燃体系，并根据现有技术资料[11_14],按原料比3・34：1：1和7.5：5：3优化设计了2个配方，考察了相应涂层的防火性能。结果发现，前者配比的涂层防火性能较好。分别选取了德国克莱恩（涂料SF-1）、杭州阻燃剂厂（涂料SF-2）、青岛海大（涂料SF-4）等3家厂家的聚磷酸鞍原料来配制防火涂料，涂层的小板燃烧法测试结果见表3。由表3可见，无论是防火时间还是发泡高度，SF-1都要明显好于SF-2和SF-4。所以不同厂家生产的聚磷酸钱对涂料的影响较大。表3SF-1、SF-2和SF-4的厚度、防火时间和发泡高度配方

9、ddft总