水性超薄型钢结构防火涂料的制备与研究

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1、中图分类号：ＴＱ６３０．７密级：公开ＵＤＣ．：５４６学校代码：１００８２ｉｔｆｔｙｆｉｊ：＾ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文水性超薄型钢结构防火涂料的制备与研究论文作者：李刚指导教师：于奕峰教授副指导教师：陈爱兵教授申请学位类别：工程硕士学科、领域：化学工程所在单位：化学与制药工程学院答辩日期：２０１８年５月３０日河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成

2、果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＊学位论文作者签名：指导教师签２４年八月曰－月曰７Ｍｌ年６？河北科技大学学位论文版权使用授权书、使用学位论文的规定本学位论文作者完全了解学校有关保留，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阋和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、。

3、，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文□保密，在密后适用本授权书＾＿年解＇Ｉ本学位论文属于ＶＪ３木保密。请在以上方框“”内打Ｖ（）学位论文作者签名：ｆＡ指导教师签名ｊｊ月＞丨？年＜７曰年＃月曰？４ClassifiedIndex：TQ630.7SecrecyRate：PublicizedUDC：546UniversityCode：10082DissertationfortheMasterDegreePreparationandResearchofWater-borneUltra-thinFireRe

4、tardantCoatingforSteelStructureCandidate：LiGangSupervisor:Prof.YifengYuAssociateSupervisor：Prof.AibingChenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ChemicalEngineeringEmployer：SchoolofChemical&PharmaceuticalEngineeringDateofOralExamination:May30,2018摘要摘要钢结构是现在发展较快的

5、建筑结构。钢结构本身具备质量轻、强度高、易施工以及回收利用等特点，在建筑领域得到广泛应用。钢结构建筑也存在着明显的缺点，钢材本身不燃烧，但是作为金属其导热性很好，在火灾发生时，只需十几分钟就会达到钢材本身的临界温度，钢材承受力急剧减弱，引起建筑物倒塌造成人员伤亡和经济损失。因此，需要提高钢材的耐火极限，对其进行有效的保护。钢材耐火性能的提高通常是在钢材表面涂覆一层防火涂料，能有效提高钢材耐火极限。本论文主要研究水性超薄型防火涂料各组分对涂料性能的影响。首先是基料乳液种类和用量的选择。实验选用常见的纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液以及EVA乳液四种作为基料

6、制备防火涂料，同过耐火性能测试确定了乳液种类，并探究其用量对涂料性能的影响；然后，采用正交试验的方法考察膨胀阻燃体系(APP、MEL、PER)各组分配比对涂料性能的影响，确定了聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇最佳配比为5:3:3；最后，考察无机填料的加入对涂料性能的影响。主要选取锡酸锌、氢氧化铝、膨胀石墨、硼酸以及二氧化钛作为研究对象，通过对耐火性能的测试，氢氧化铝作为填料时，耐火性能最佳，达到65min。此外，研究硼酸与氢氧化铝复合使用对涂料性能的影响，确定了最终防火涂料的配方。本文从降低涂料成本上考虑，采用浓磷酸与三聚氰胺直接合成出三聚氰胺磷酸盐代替

7、膨胀阻燃体系中聚磷酸铵和三聚氰胺，对三聚氰胺磷酸盐的合成条件进行了优化，确定最佳反应条件为：250mL溶剂，磷酸：MLE=1.1:1，120C下反应3h。以此条件合成出的三聚氰胺磷酸盐制备防火涂料，研究其耐火性能。结果发现此体系下乳液选用EVA效果最佳，耐火时间为35min，基本符合使用标准。此外，本文还综合当下研究较热的水玻璃，选用3.22M钠水玻璃制备防火涂料，探究各种添加剂对防火涂料耐火性、耐水性能的影响。结果表明，硅溶胶与硅丙乳液的复合使用对防火涂料性能提高最明显，耐水性达到24h以上、耐火极限时间大于50min。关键词水性超薄防火涂料；三

8、聚氰胺磷酸盐；水玻璃；耐火性能IAbstractAbstractAsarapidlydevelopingbu