超薄膨胀型钢结构防火涂层的耐湿热性能

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摘 要：针对涂层的耐湿热性能进行初略的研究，借以说明超薄膨胀型钢结构防火涂层的耐湿热性能在各种特定环境下材料产生的外观、性质、形状的变化规律。对试件进行人工加速老化试验以及隔热性能试验。通过试验表明：超薄膨胀型钢结构防火涂层在阻燃体系中亲水性物质通常会迁移至涂层的表层被溶解，超薄膨胀型钢结构防火涂层的阻燃体系分组和配比方面发生变化，使材料的导热性能增强。

关键词：超薄膨胀型钢结构防火涂层；导热性能测试；隔热性能测试

1 超薄膨胀型钢结构防火涂层的性能认识及其耐湿热性能测试

1.1 超薄膨胀型钢结构防火涂层的性能介绍和优势特点

随着我国建筑产业的兴起和发展，传统的建筑材料在性能上已日渐不能满足人们对于现代家居的要求，越来越多的新型建筑材料被研发出来。其中超薄膨胀型钢结构防火涂层因其出色的隔热，耐湿性能，在建筑家居行业中被广泛应用。其易于施工、体积较小、重量轻便、耐火、耐湿热、形状不受实际需求限制，在近年来的防火材料市场中占有很大的份额。其防火性能出色，在遇高温时，其表面的膨胀结构涂层中的化学物会产生膨胀反应在材料表面形成一层隔热层，其隔热层的厚度大约是其原始材料厚度的30至50倍，而化学膨胀反应后其导热性能仅为原始材料的几十分之一。另外，超薄膨胀型钢结构防火涂层在发生化学膨胀反应时能释放大量水蒸气和不可燃气体，能迅速起到降温、隔绝空气的作用，进而进一步减弱材料的导热性能。

1.2 超薄膨胀型钢结构防火涂层的实际使用性能

超薄膨胀型钢结构防火涂层具有很好的实际使用性能，在实际的装饰和建筑中，超薄膨胀型钢结构防火涂层对环境的依赖性较小，能适应各种不同风格的装饰和建筑要求。

1.3 超薄膨胀型钢结构防火涂层的性能缺陷

在实际的使用中超薄膨胀型钢结构防火涂层不可避免的会产生性能退化。随着性能的退化其性能必然无法满足预期使用要求。无论是有机物或是无机物，在正常的环境中都无法避免接受紫外线的照射，以及温度、酸碱度、碳源的影响。这些影响容易使得超薄膨胀型钢结构防火涂层内部分子结构发生改变从而引起其性能的退化。超薄膨胀型钢结构防火涂层的老化问题一直是相关研究者的主要研究方向。解决其老化问题，对于增加其材料的使用期限，增加使用价值有很重要的现实意义。

2 超薄膨胀型钢结构防火涂层耐湿热测试

2.1 超薄膨胀型钢结构防火涂层耐湿热测试材料准备

原材料为（APP）聚磷酸铵，其聚合分别为20和40。上海化工材料制造有限公司；聚磷酸铵三聚氰胺，化工级，上海安华化工有限公司；季戊四醇；氧化锌，工业级；乙酸丁酯，工业级；磷酸锌，工业级，上海化学化工公司；改性高氯化聚乙烯（HHCPE），工业级，浙江奉化高新化工新材料公司；丙烯酸酯树脂，工业级，上海新大化工厂；二甲苯，分析纯，广东华西化工制造公司，季戊四醇（PE）、三聚氰胺（MEL），化学纯，上海化学试剂公司。磷酸锌，工业级，上海化学试剂厂。材料的配方确定的研究结果表明：在材料中使用APP、PE、MEL作为防火剂的超薄膨胀型钢结构防火涂料，其材料的综合防火性能较好。采用树脂想融性能较好或者溶解性能较好的含有氯含量大于65%改性较高的氯化聚乙烯合成碱性材料膜。使用附着能力较好的丙烯酸酯树脂作为原材料的基料，初步确定了测试材料的各项材料的构成情况。防火材料的制作方法：使用HHCPE和丙烯酸酯树脂充分融合的符合材料溶解于二甲苯与酸丁酯（V/V=50/50）组成溶剂之中，高速搅拌30分钟。在经砂磨机打磨2到3此即可。其厚度控制在小于80μm范围之内。将聚磷酸三聚氰胺替代APP或EL时，注意其使用量为30%至40%之间。试样的制备是吧0mm×70mm×3mm的马口铁片除油、晾干。洗净即可。

2.2 超薄膨胀型钢结构防火涂层耐湿热测试过程

在材料表面涂抹一层防锈底漆，材料干燥后将防火涂料涂刷与材料表面，注意厚度为2mm，在温室放置10d。使用石蜡、松香熔融材料封边。后将材料放置于50摄氏度上下的恒温烘箱内，2h后将材料取出，将其放置于免受阳光照射的室内环境中，待其自然干燥。分析观察材料表面的细密程度。是否有龟裂或气泡现象发生。耐湿热性是将材料放置于相对湿度95%左右的湿度为50%左右的恒温湿箱中，2h后将材料取出，将其放置在免受阳光照射的室内环境中带去自然干燥。观察材料表面的物理现象。耐酸性以及耐碱性能测试：将材料2/3放置于5%盐酸和5%NAOH2溶液中，2h后取出材料，垂直观察材料表面是否物理状态不变。是否有龟裂或气泡现象。材料耐盐雾性能测试：按照GB15930—1995检验，按成周期后将材料取出放置在常温的室内环境中观察材料表面是否质地均匀，有无龟裂或气泡现象。耐火性能测试：将材料固定于铁架上，用高温对材料进行烘烤，并计时观察其气泡龟裂的过程。党表面碳化后停止烘烤。所需时间即是其自身耐火时间，实验证明：使用高聚合度的APP材料替换低聚合度的APP材料涂层，材料的耐火性能和耐盐析性能都有所提升。

3 结语

3.1 用聚合度为20的APP为防火剂的合成材料，在实验通过对实验材料进行120H的耐湿热测试，材料表面呈现白色，表明有析出物。经过实验测试红外线光谱情况，分析得出其成分为APP。

3.2 使用高聚合度的APP材料替代低聚度的APP材料，分析得出其耐湿热性能提高明显，通过对材料的504h耐湿热测试后，测试材料表面变化明显。但是其他性能（例如：防火性能、耐压性能等等）与使用低聚合度的 APP材料无明显区别。

3.3 在材料中添加三聚氰胺成分的备制涂料，结果显示其耐湿热性能提高明显。通过对于材料的504h耐湿热实验测试，材料表面为发现白色析出物。材料物理性能与使用低聚度APP时相比基本相同，但耐火性能提升。

参考文献

[1] 瞿金清，肖新颜，陈焕钦.钢结构防火涂料研究进展[J].现代化工， 2001，21（2）.

[2] 曲颖.有机颜料在涂料工业中的应用前景[J].上海染料，2001，29（6）.