以酚醛改性丙烯酸樹脂為成膜物質(zhì),加入阻燃協(xié)效劑和硅酸鋁,制備了飾面型防火涂料。采用正交試驗(yàn)法,考察了硅酸鋁、阻燃協(xié)效劑及酚醛樹脂用量等因素對防火涂料耐燃時(shí)間的影響,依據(jù)GB12441—2005測試了涂料的理化性能和防火性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,各因素對耐燃時(shí)間影響程度由大到小依次為:填料、阻燃協(xié)效劑、酚醛樹脂;涂料各組分最佳用量為:硼酚醛樹脂34%、丙烯酸樹脂42%、阻燃協(xié)效劑10%、硅酸鋁14%。涂料的各項(xiàng)理化性能指標(biāo)均已達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,附著力達(dá)到1級,耐沖擊性40cm,耐燃時(shí)間43min。
0引言
飾面型防火涂料涂覆于可燃基材表面,平時(shí)可起到一定的裝飾作用,一旦火災(zāi)發(fā)生,則能夠阻止火勢蔓延,達(dá)到保護(hù)基材、使人們有足夠的時(shí)間離開火場和組織搶救的目的[1]。自20世紀(jì)60年代以來,飾面型防火涂料在國外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,我國自70年代開始研發(fā),目前也已得到廣泛應(yīng)用和推廣[2]。目前,飾面型防火涂料大多為膨脹型防火涂料,其研發(fā)基本還是建立在對P-C-N阻燃體系的改性研究上,通過添加不同配比的聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺等來優(yōu)化防火涂料性能。
酚醛樹脂具有優(yōu)異的機(jī)械性、耐熱性、耐燒蝕性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、成型加工性以及阻燃性,在飛機(jī)和航空領(lǐng)域、軍事裝備領(lǐng)域、汽車及運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。但是酚醛改性丙烯酸樹脂在防火涂料領(lǐng)域的應(yīng)用很少,相關(guān)研究未見文獻(xiàn)報(bào)道。
本工作以酚醛樹脂為主要防火改性劑,制備了改性丙烯酸樹脂防火涂料,基于正交試驗(yàn)對涂料配方進(jìn)行了優(yōu)化,并依據(jù)GB12441—2005[3]對涂料的理化性能和防火性能進(jìn)行了測試,為酚醛改性丙烯酸樹脂在防火涂料領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。
1實(shí)驗(yàn)部分
111原料及儀器
丙烯酸樹脂:工業(yè)品,遼寧三環(huán)樹脂有限公司生產(chǎn);氨酚醛樹脂、鋇酚醛樹脂:工業(yè)品,北京玻璃鋼復(fù)合材料有限公司提供;硼酚醛樹脂[4]:自制,B含量4%,凝膠速度70～100s(200℃);阻燃協(xié)效劑[5-6]:自制;硅酸鋁:市售工業(yè)品,廊坊市長�；び邢薰�;乙酸乙酯、乙酸丁酯、無水乙醇、正丁醇:分析純。
QFZ型漆膜附著力實(shí)驗(yàn)儀、QCJ型漆膜沖擊實(shí)驗(yàn)儀:天津市偉達(dá)實(shí)驗(yàn)機(jī)廠;模擬大板燃燒法實(shí)驗(yàn)裝置[7]:自制。
112試樣的制備
用溶劑將酚醛樹脂、丙烯酸樹脂分別制成50%溶液;按比例共混后加入阻燃協(xié)效劑和硅酸鋁等添加劑,研磨制成漿液;將漿料涂于150mm×150mm×3mm的膠合板上,涂覆量為500g/m2,室溫干燥固化,得到防火性能待測樣板;將漿料按照國標(biāo)要求分別涂于一定規(guī)格的馬口鐵板上,室溫干燥固化,得到待測樣板。
113性能測試
理化性能測試:參照GB12441—2005及其他相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),分別進(jìn)行了涂料在容器中的狀態(tài)、干燥時(shí)間、附著力、耐沖擊性及耐水性5項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
防火性能測試:參照GB12441—2005附錄A,采用模擬大板燃燒法測試,以耐燃時(shí)間評價(jià)防火性能。具體操作是將涂有改性樹脂的待測樣板樹脂面向下水平放置,調(diào)整高度使酒精燈外焰恰好直接接觸涂層,待測試件背火面出現(xiàn)穿火時(shí)終止試驗(yàn),記錄火焰接觸涂層到背面穿火的時(shí)間即為耐燃時(shí)間,同時(shí)可以觀察涂料發(fā)煙情況和膨脹炭化層高度。 |
