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钢结构防火涂料创新发展及APP的选择
发布者:baishg 发布时间:2013/8/31 8:50:36 阅读:547

现在市场上有各种各样的防火涂料,防火涂料的种类是越来越多,运用最广泛的包括厚型钢结构防火涂料8-50mm)、薄型钢结构防火涂料3-7mm)、超薄型钢结构防火涂料3mm以下)。它们都有各自的特点,在经过科技的进步,防火涂料行业也在随之发生改变,随着厚型到薄型,现在又出现了超薄型,追求的更是更加完善的产品。现在消费者最为想了解的就是如何在市场上辨别真假,选择优质的材料,而且现在假冒伪劣的产品是越来越多,更是要进一步防范。

通过调查研究,在70年代初期的时候,发达国家就已经在市场上有厚型和薄型防火涂料,因此,为了赶上进度,我国也开始研究开发防火涂料,欧美发达国家于70年代初期在市场上推出了钢结构薄型和厚型防火涂料,著名的厂家有德国Herberts 公司、英国Nullifire公司、美国PPG公司等。据四川消防科学研究所测试,Herberts38091涂料的涂膜厚度2.24mm,耐火极限124min.

厚型防火涂料的主要成份是轻质、多孔、导热系数小、耐烧蚀的无机材料,如膨胀珍珠岩等。因其化学惰性使之在火焰的高温中也能保持性能的相对稳定,因而防火性能和使用的耐久性较好。其只要缺点是增强了钢结构重量、影响了结构简洁、流畅的外观。

薄型和超薄型防火涂料成份中包含炭化剂、发泡剂、催化剂等,在火焰的高温下,涂层膨胀形成一个比原厚膜厚几十倍的均匀、致密海绵状炭化层,阻隔火焰对钢材的直接加热。因为涂料对钢结构建筑的负载及外观影响较小,所以在裸露或者网架钢结构上受到青睐。目前,世界上许多著名的钢结构建筑都采用了薄型防火涂料,如香港中银大厦、上海华虹NEC电子有限公司、上海大剧院钢结构等。但是,薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是涂料在火焰的高温中发生剧烈的化学反应而膨胀形成疏松、致密的炭化层,剧烈的化学反应使涂料防火隔热成为非稳定的传热过程,同时又必须要求反应过程在复杂、苛刻的火灾环境中能保持炭化层的稳定状态。因此,薄型钢结构防火涂料的耐火极限较低,配方的组成复杂,产品的技术难度大,其研究和应用都相对滞后于厚型钢结构防火涂料。

随着进步,我国也开始陆陆续续出现很多生产厂家,同时也为整个行业的发展做出一些贡献,对于超薄型钢结构防火涂料的研究发展,做出很重要的贡献,尤其是对多聚磷酸铵(APP/三聚氰胺(M/季戊四醇(P)三元膨胀体系的发泡机理进行研究,而对其他添加组份(如填料、助燃剂等)对炭化层影响的研究较少。膨胀型涂料的主要原料——多聚磷酸铵(APP)的选用指标进行了研究,并分别实验了二氧化碳用量和树脂用量对配方的影响。通过耐火极限的测试对配方进行了确定。

通过配制的膨胀型防火涂料采用多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(P)和三聚氰胺(M)膨胀阻燃体系,主要原料为TiO2,基料主要是丙烯酸树脂。采用锥形磨研磨涂料,控制涂料细度≤100um。涂料加工好以后涂刷在工字钢梁上,每次涂层厚度≤0.2um,每次涂刷间隔8小时。在标准养护室养护40天后,涂层的平均厚度=2.8mm。将其放入1m3的煤气燃烧炉在标准升温曲线下进行耐火极限测试,记录耐火极限,并观测炭化层。

多聚磷酸铵的选择

多聚磷酸铵(APP)是钢结构膨胀型防火涂料中用量最大的一种原料,因此,选择不同种类和不同质量的APP对产品的性能影响很大。决定APP对质量的因素主要有:聚合度、10%水悬浮液的PH值、晶型、P2O5的含量等。APP的聚合度大多小于100,为不同晶型APP的混合物,因而水溶性较高(水溶性大于100g/L)。实验发现,如果在配方中选用这类APP,则产品的耐火极限将明显下降。实验组将进口的德国Clariant公司的APPAP 422)和两种国产APP(分别用NWSF代表)进行相同的耐火极限对比测试,国产的APP与进口的AP 422在性能上有明显的差距。推测原因可能是由于进口APP和国产APP虽然在化学成分上一致,但其晶体结构不同、水溶性相差很大,最主要的差别还在于两类产品的聚合度相差悬殊。进口的APP的聚合度≥1000,而国产的APP聚合度一般小于100。有资料检索可知炭化层的形成过程非常复杂,因此,低聚合度的APP可能导致炭化层形成过程的不稳定。所以,国产APP的涂料在耐火极限测试中炭化层发生脱落,而进口产品的炭化层基本能够保留。

随着我国整个钢结构防火涂料行业的进步,可见,发展是硬道理,必须通过试验研究,进一步开发新的产品,懂得创新,才能在整个市场上立足,能够走的更近一步。

 
 
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