超薄型钢结构防火涂料的研制及其防火机理的研究

摘要

钢结构的防火保护措施形式多样,直接喷涂防火涂料是一种理想、可靠、经济、实用的方法.超薄型钢结构防火涂料是20世纪90年代兴起的一种新型防火涂料,同时具有优良的装饰作用和防火性能.该论文对超薄型钢结构防火涂料的研制及其防火机理进行了研究.超薄型钢结构防火涂料涂层性能不仅与基料树脂、阻燃体系、颜填料等物料的物理化学性能有关,还与体系中各组分的用量比有关.调整体系中颜填料的质量分率,研究颜填料用量对防火涂料性能的影响,确定了综合性能最佳时颜填料的用量.防火涂料的固含量高,表面张力大,加入流变剂和流平剂能分别改善涂料的流变性和流平性,提高贮存性能和理化性能.根据溶度参数理论,用滴定法测定了树脂体系的溶度参数,确定选用200号汽油、正丁醇和乳酸丁酯组成混合溶剂.采用热重分析(TG)、差热分析(DTA)、示差扫描量热(DSC)等热分析手段测试阻燃体系各组分及干燥涂层的热学性能,对超薄型钢结构防火涂料的阻燃机理进行深入研究.TG、DTA、DSC等研究结果表明,聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺三者能密切配合,协同作用.

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第一章绪论

1.1钢结构的应用及钢结构防火

1.1.1钢结构的应用现状及发展趋势

1.1.2钢结构的特点及其防火保护

1.2钢结构的防火措施

1.2.1钢结构的防火要求

1.2.2钢结构防火方法的分类

1.3钢结构防火涂料的发展趋势

1.3.1钢结构防火涂料的分类及现状

1.3.2超薄型钢结构防火涂料的发展趋势

1.4本研究的主要目的和内容

第二章实验设备与方法

2.1主要仪器设备

2.2实验原材料

2.3实验与生产工艺

2.4涂料性能的检测

2.4.1钢结构防火涂料的检测分析

2.4.2钢结构防火涂料理化性能测定标准和方法

2.4.3钢结构防火涂料防火性能测定标准和方法

第三章基料树脂的选择及其对防火涂料性能的影响

3.1防火涂料常用基料树脂的种类

3.2防火涂料基料树脂的选定

3.3基料树脂体系对防火涂料理化性能的影响

3.3.1基料树脂组成对防火涂料理化性能的影响

3.3.2基料树脂用量对防火涂料理化性能的影响

3.4基料树脂体系对防火涂料防火性能的影响

3.4.1基料树脂组成对防火性能的影响

3.4.2基料树脂用量对防火性能的影响

3.4.3基料树脂的性能对防火性能的影响

3.5本章小结

第四章阻燃体系对防火涂料性能的影响

4.1阻燃体系的组成

4.1.1脱水成炭催化剂

4.1.2成炭剂

4.1.3发泡剂

4.2各组分对防火涂料性能的影响

4.2.1聚磷酸铵的影响

4.2.2季戊四醇的影响

4.2.3三聚氰胺的影响

4.3阻燃体系含量的影响

4.4本章小结

第五章颜填料及其它组分对防火涂料性能的影响

5.1颜填料对防火涂料性能的影响

5.2助剂对防火涂料性能的影响

5.2.1流变剂对防火涂料性能的影响

5.2.2流平剂对防火涂料性能的影响

5.3溶剂对防火涂料性能的影响

5.3.1溶剂的影响

5.3.2溶剂的选择和组成

5.4本章小结

第六章超薄型钢结构防火涂料阻燃机理的研究

6.1燃烧过程概述

6.1.1燃烧及其过程

6.1.2燃烧过程的链式反应机理

6.2涂层的难燃化及防火涂料的基本原理

6.2.1涂层的难燃化

6.2.2防火涂料的基本原理

6.3超薄膨胀型防火涂料阻燃机理的研究

6.3.1膨胀型防火涂料的防火原理

6.3.2超薄型防火涂料阻燃体系组分及涂层的热分析研究

6.3.3综合分析

6.4本章小结

结论

主要符号

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢