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研究课题
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研究课题:聚合物防火涂料研究
2017-05-05 09:47  

   防火涂料是指涂覆在被保护基材的表面,降低基材可燃性,以提高基材耐火极限的一类物质。在火灾发生时,防火涂料能够阻止燃烧或者其对燃烧速度有延滞作用,从而使人们有充分的时间进行火灾扑救工作,达到保护人们生命财产安全的目的。其中应用最为广泛的是膨胀型防火涂料,它阻燃效果好、涂层薄、价格低廉,特别是水性膨胀型防火涂料,具有无毒或者低毒性、干燥快、施工方便等优点,倍受人们的青睐。

   目前国内外已有数十种防火涂料应用于各个领域。从阻燃效果及经济成本角度考虑,膨胀型防火涂料应用最为广泛,是当今防火涂料的发展趋势。其中乳液或树脂作为防火涂料的成膜物质,不但决定了防火涂料的基本理化性能,而且在一定程度上对涂料的防火性能有所影响,因此制备一种毒副作用低,防水性能好、黏度适合的水性乳液作为防火涂料的成膜物,对提高膨胀型防火涂料的基本理化性能及防火性能有极大地帮助。另外为了提高涂料的防火性能,防火涂料中的膨胀防火填料的比重非常之大,常常引起吸水迁移、与成膜物相容性不好等问题,从而导致附着力不好、耐久性不佳。通告针对成膜物和膨胀防火体系进行研究,在一定程度上解决了以上问题。
   采用单体预乳化和种子乳液聚合工艺,通过改变有机蒙脱土的添加模式和添加量制备出一系列蒙脱土改性软核硬壳丙烯酸酯乳液,对其如稳定性、粒径、玻璃化转变温度、膜密度及防水性能等性能进行研究后,将其作为成膜物应用饰面型膨胀防火涂料中,并研究了蒙脱土在核壳乳液中的添加模式及添加量对防火涂料的防火性能、热稳定性及成炭密度等的影响。另外,采用原位聚合的方法合成了三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化APP,使用红外光谱、粒径分析和扫描电镜对其结构进行表征。参照国标GB12441-2005,通过模拟大板燃烧实验,对MFAPP 用量及APP 的微胶囊化对涂料的防水性能、防火性能、热稳定性及耐久性等性能的影响进行了研究。
   前期研究结果表明:有机蒙脱土改性软核硬壳丙烯酸酯乳液能有效的增强乳液及涂料的性能。当有机蒙脱土的添加量为1 wt.%时,该乳液具有较好的机械稳定性、钙离子稳定性和贮存稳定性,乳液粒径小,且平行排列的蒙脱土形成了屏障效应,增强了乳液和防火涂料的防水性。由于乳液的核壳结构,该乳液具有较小的两个玻璃化转变温度,在室温下能自然成膜,膜表面在蒙脱土的作用下褶皱更少,致密度高,适合作为成膜物应用于膨胀型防火涂料中。当该乳液被应用于饰面型防火涂料中,平行排列的蒙脱土增强了涂料的防火性能、热稳定性和炭层的致密度。

 


   随着蒙脱土的增加,防火涂料的防火性能先增加后降低,在
1.5 wt.%时最佳。当微胶囊化的APPMFAPP)被应用于钢结构防火涂料中时,MFAPP 的囊材和囊芯的阻燃协效作用使得APP 和防火涂料的阻燃性能和热稳定性提高。另外,由于囊材的存在,降低了APP 的溶解度,同时增加了APP 和涂料的接触角。在加速水老化试验过程中,含
MFAPP 的涂料在这一过程中完全不起泡,外观无变化。经防火测试和热稳定性测试后,表明APP 的微胶囊化增强了涂料的耐久性。

已发表论文:1、Preparation andperformances ofnovelwaterborne intumescent fire retardant coatings,Progress in organic coatings  2、Effects of the addition mode and amount oforganic montmorillonite in soft-core/hard-shell emulsion on fire protection,water resistance and stability of fire retardant coating,Progress in organic coatings
 

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