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1、湖南大学硕士学位论文水性无卤超薄型钢结构防火涂料试验研究姓名：何亚东申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：龚建清20070601水性无卤超薄型钢结构防火涂料试验研究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，不加防火保护的情况下，耐火极限只有0.25小时，远达不到我国建筑设计防火规范的要求。因此，要提高钢结构的耐火极限，必须对其实施有效的防火保护。钢结构的防火保护措施形式多样，直接喷涂防火涂料是一种理想、可靠、经济、实用的方法。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
2、时具有优良的装饰作用和防火性能。目前市场出现的超薄型防火涂料多为溶剂型，随着涂料工业向节能、低污染、高性能化、专业化方向发展，钢结构防火涂料也向“五E”方向迈进。本论文针对水性无卤超薄型钢结构防火涂料的特点，对其进行了试验研究。水性无卤超薄型钢结构防火涂料通常包括基料树脂、阻燃剂、填料及助剂等组分。本文比较了不同树脂形成炭化层的优劣，确定选用丙烯酸树脂作防火涂料的基料，并确定了填料的适宜掺量。同时，采用均匀试验设计法对阻燃剂用量试验进行了试验设计，对不同涂敷厚度与阻燃时间的关系进行了拟合；讨论了不同阻燃剂用量时的膨胀炭层厚度和膨胀倍率；对不同涂敷厚度下阻燃剂用量同阻燃时间建立了
3、三次模型，并通过优化得出了不同涂敷厚度下阻燃剂的最佳用量。最终得到了水性无卤超薄型钢结构防火涂料的配方为：丙烯酸树脂28.3%～31.5%，聚磷酸铵13.2%～14.6%，季戊四醇4.8%～13.2%，三聚氰胺3.2%～3.6%，可膨胀石墨3.2%～3.6%，氢氧化铝9.7%～10.8%，助剂3.7%～4.2%，水适量。最后，本论文研制的防火涂料与现有水性防火涂料进行性能对比，表明本涂料具有阻燃时间长，粘度和粘结强度高，单次涂敷厚度较大，干燥时间相对较短，无污染，无火灾危险，生产施工方便，生产成本较低等特点。关键词：水性；无卤；超薄型；钢结构防火涂料；阻燃剂；均匀实验设计；阻燃
4、时间；模型II硕士学位论文AbstractSteelwithhighstrength,lightweight,goodscalabilityadvantages,suchastheconstructionindustryathomeandabroadhasbeenwidelyapplied.Althoughthesteeldoesnothaveflammability,butthethermalconductivity,poorfireresistance,withoutfireprotectionrefractorylimitonly0.25hours,wellshortof
5、ourarchitecturaldesignrequirementsoffiresafetyregulations.Therefore,toimprovethefireresistanceofsteel,wemustimplementeffectivefireprotection.Steelfireprotectionmeasuresinavarietyofforms,directsprayingfireretardantcoatingisakindofideal,reliable,economicalandpracticalmethods.Ultra-thincoatings
6、teelstructurefireofthe20thcentury,the1990sriseofanewtypeoffire-resistantcoating.Meanwhileexcellentcosmeticandfireperformance.Themostofsuper-thinfireretardantcoatingissolvent-basedinthecurrentmarket,withthepaintindustrytotheenergy-saving,lowpollution,high-performance,professionaldevelopmentan
7、dfire-proofcoatingalsotothe"5-E"direction.Thissuper-thinpairofwaterbasedfireretardantcoatingofthesteelStructureforstudy.Super-thinfireretardantcoatingofthesteelstructureusuallyincludethebasematerial,flameretardants,fillersandadditives,andothercompo
