【摘要】 有机膨胀型涂料的主要成分是酸源,在膨胀型体系中加入填料可产生均匀的泡沫并提高粘合性。
被动防火是高层钢结构消防安全的一个重要方面。膨胀型涂料是被动防火材料的最新发展之一。在发生火灾的情况下,会形成厚的碳质炭,通过充当隔热层来防止热量从火传递到基底。因此膨胀型涂料有助于防止火灾引起的结构坍塌,为人类及其贵重物品的安全疏散提供了足够的时间。
有机膨胀型涂料的主要成分是酸源,在膨胀型体系中加入填料可产生均匀的泡沫并提高粘合性。它们还影响膨胀炭的膨胀行为和细胞结构。热稳定的玻璃填料和纤维可用于膨胀涂料,以提高炭在火灾下的隔热性能和稳定性。在燃烧过程中,它们在大范围的温度下都是稳定的,并在有机材料上形成涂层,保护底层材料。
Puri等人[1]在膨胀型涂层中添加硅酸锆可以增强涂层并有助于降低背板温度。在配方中添加10phr的硅酸锆使基板的背板温度降低了约81℃。在大多数含有硅酸锆的制剂中焦炭膨胀约为原始涂层厚度的25-30倍。研究证实,硅酸锆用量的增加改善了残炭的微观结构,使其更加致密。与其他配方相比,约5phr的硅酸锆导致总体增强的热屏蔽性能。
FAN等人[2]的阻燃试验结果表明,以TiO2/Si–Al粉末/HNTs(8/1/1)为多种填料的涂层获得了膨胀比为28.14的膨胀炭层,并表现出优异的阻燃性能(3327s)。研究发现,由于无机填料的作用,高熔体粘度固定了聚合物链的松弛和旋转,限制了涂层的膨胀行为,从而形成了膨胀率较低的膨胀炭层,缩短了阻燃时间。此外,填料与APP之间的拮抗作用降低了季戊四醇(PER)和VAc-VeoVa的催化脱水效率,从而也影响了涂料的最终阻燃性能。
[1] Fan F, Xia Z, Li Q, et al. Effects of inorganic fillers on the shear viscosity and fire retardant performance of waterborne intumescent coatings[J]. Progress in Organic Coatings, 2013, 76(5): 844-851.
[2] Puri R G, Khanna A S. Influence of heat-stable filler on the thermal shielding performance of water-based intumescent fire-resistive coating for structural steel applications[J]. Journal of Coatings Technology and Research, 2017, 14: 323-331.
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