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无机、有机复合型膨胀阻燃体系

日期: 2018-01-29 13:18 浏览次数 :

  无机材料作为主要成膜物质的防火涂料,其阻燃性优于有机防火涂料,但其耐水性等物理性能较差,如果能将二者结合起来,就有可能得到性能优良的有机无机复合型防火涂料。
  一.水玻璃、有机物复合型这类涂料由水玻璃、有机物及各种填料组成,可分如下两种。1.水玻璃、玉米淀粉、CMC混合涂料。这种涂料在加人玉米淀粉、CMC之后,在水玻璃强碱性介质作用下,淀粉、CMC均发生熟化作用,形成了糊精等产物,改进了涂料的成膜性能,这两种碳水化合物遇热炭化、失水也会促进体系发泡。但这种涂料适用期在2h左右,且易结块,涂层不够平整,涂层发泡时,有少量烟雾冒出。2.水玻璃、有机水乳液复合涂料。这种涂料由水玻璃、水乳液和各种填料组成,乳液可选用聚醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等聚合物乳液。水玻璃涂层经聚合物改进后,提高了涂层的耐水性和涂膜的装饰性,但随之而来的问题是涂层发泡时会产生少量烟雾和有害气体,配制的涂料稳定性欠佳,易凝胶。
  上述两种涂料的涂层阻火时,泡沫层均以水合硅酸盐为主体,存在着泡层高温熔滴的技术难题,目前,仍主要用于木构件的防火保护。
  二.涂料中添加有机固化剂在涂料中添加固化促进剂可以提高防火涂料的耐水性,常用的有机固化剂有三乙醇胺、乙二醛、甲基硅烷醇酸钠、甲基硅油(聚二甲基硅氧烷液体)。将它们预先制成乳化液,再与防火涂料混溶在一起,形成无机一有机复合型防火涂料。邹光中、江敦佳、王国宏、陈泳洲将甲基硅油与无机硅酸盐防火涂料混溶在一起,依据GB]2441一1990做的耐水性实验的结果见表3-14。由表可见,添加硅油可明显提高防火涂料的耐水性能。这是由于有机硅的加人,可部分取代钠水玻璃分子两端的钠离子或填充在一Si一O一Si一网状结构的间隙中,屏蔽残存的羟基,从而提高涂料的耐水性。同时还可知,干燥时间越长,涂层遇水不脱落时间也越长,硅油添加量越多耐水性能越好。但硅油添加过多,会降低涂料稳定性,并会增加成本,实验结果显示以加入1.0%~1.5%硅油为宜。
  三.丙烯酸一磷酸铝复合膨胀型按配比量取磷酸和氢氧化铝,加人去离子水,搅拌至呈完全的乳液状,制得磷酸铝乳液。将磷酸铝乳液按比例趁热加人到丙烯酸乳液中,搅拌并控温在80℃左右,至没有回流产生,即制得磷酸铝一丙烯酸复合乳液。按配方将阻燃剂加人去离子水和消泡剂,搅拌均匀再加人其他助剂,快速搅拌成糊状后,将其缓缓注人到磷酸铝一丙烯酸复合乳液中,降温并恒温在40℃左右,继续搅拌至无沉淀,即制得磷酸铝一丙烯酸复合膨胀型防火涂料。