data-full-width-responsive="true"> 珍珠岩对水性膨胀型聚氨酯/醋丙防火涂料防火性能的影响石璞1,张弛1,刘跃军1,李福枝2, 向贤伟1(1 湖南工业大学包装新材料与技术重点实验室,湖南株洲412008;2 湖南工业大学包装与材料学院,湖南株洲412007)1 引言随着我国城市规模的快速发展,高层、超高层建筑物数量迅速增多,用于装修的木质饰面材料的使用量也在快速增长,对这些易燃材料的防火保护已引起广泛重视。目前,木质饰面型防火涂料主要采用聚磷酸铵为主的膨胀型阻燃剂[1-3],其作用机理主要是在火焰或高温下,体系的酸源、碳源和气源发生剧烈的化学反应,将成膜物熔融膨胀并全部或部分碳化,形成多孔、致密、导热系数低、隔热的碳化层。目前,水性防火涂料在防火性能方面主要存在膨胀碳层质量差[4-5]、成膜物受热熔融后熔体强度低导致已膨胀碳化部分与基材发生相对位移(垂流现象)[6-8] 2 个问题,这极大地降低了防火涂料的可靠性。一般来说,防火涂料防火性能的好坏主要取决于碳化层的结构与性能[4],包括碳化层厚度、碳化层表面及内部的泡孔结构、化学组成、燃烧过程理化反应及火焰冲击下的稳定性即碳化层的整体强度。文献[4]认为评价碳化层包含4 个影响参数,本文根据其重要性排列为:①碳化层整体强度;②碳层厚度;③碳化层内部泡孔结构;④碳化层表面状况等级。另外还需要考察:灼烧时膨胀碳层有没有垂流现象发生[9]和灼烧规定时间后膨胀碳层与基板的附着情况。理想的碳化层微观上具有小而致密且分布均匀的泡孔;宏观上具有高的整体强度、合适的碳层厚度、碳化层表面无裂缝、灼烧时无垂流现象、灼烧后不脱离基板等特征。为获得良好的碳化层,最简便有效的方法是使用阻燃协助剂。开孔珍珠岩是一种廉价的多孔无机耐火材料,其密度非常小,内部存在大量的孔隙。理论上
它可以阻隔分散燃烧的热量,从而影响膨胀碳化层的质量,并且还可以吸收成膜物裂解的分子碎片及小分子,减少燃烧烟雾和味道。因此,将开孔珍珠岩添加进阻燃涂料,从防火的角度讲非常有意义,目前国内未见这方面的报道与研究。另外,本研究首次使用廉价的白糖作成碳剂代替季戊四醇[10],也取得了较好的效果。2 试验部分21 原材料试验用原材料名称、规格及产地见表1。
22 水性聚氨酯/醋丙防火涂料的制备试验用基础配方见表2。白糖、磷酸氢二铵等易吸水材料使用前用溶剂型丙烯酸酯包裹处理。将计量的阻燃粉体、磨碎的开孔膨胀珍珠岩和相关助剂放入适量的水中混合均匀,在砂磨机上研磨一定时间后,再加入计量的聚氨酯和醋丙乳液,待研磨充分后出料,根据刷涂要求用水调节黏度。将其涂在打磨处理过的150mm 150 mm 4 mm 木板上,每次涂02 mm 厚左右,涂刷间隔1 d,涂5 次使木板涂层厚度为(100 005)mm,在35 ℃烘箱中鼓风烘干。