膨胀型无机防火涂料.pdf

维普资讯hup:/www.cqvip.com
第5期
无机盐.业
膨胀型无机防火涂料
河北大学化学余马志领思钰
本文选用酸式磷酸铝为胶粘剂,受热可膨胀的天然矿石珍珠岩和蛭石为原料,制得膨胀型无
机防火涂料。可适用于木结构及钢结构的建筑防火阻竤。
前喜
胀生成比原来涂层厚数倍的隔热层,起到比
自七十年代以来,防火涂料的研究发展非膨胀型防火涂料更好的阻燃效果。
较快,按原料可分为有机型和无机型两大
本文研究的防火涂料选用无机粘合剂和
类
天然矿石为原料,原料易得,价格低廉,不
由于有机涂料其天然优越的机椃性能如污染环境,受热膨胀,阻燃防火性好。
光浩度高,粘结力强,装饰性好等特点,加
二、组分的选择及阻机理
之工业化的不断发展,用于涂料的化工产品
组分的化学组成嫆点及作用见表1。
种类不断增加,因此有机防火涂料在我国相
1.原料
对发展较快。尽管有机防火涂料有诸多特
蛭石和珍珠岩是具有层状绪构的矿石
点,但由于成分中总会食有CI,H、N、C等元层间有少量的水,受熱脱水爆裂“开花加膨
素,因此在其然烧或热解后会有一些毒性组胀。蛭石在900℃下膨胀为原来大小的16倍,
分如氯气、氯化氢、一氧化磯等,这样必然珍珠岩在1300℃左右膨胀为原来大小的30
会影响涂料的使用。另外,由于近年来化工倍。膨胀后的珍珠岩和蛭石都是隔热、隔
原料紧张,使有机防火涂料价格很高,这必音、电绝緣材料,广泛用于耐火材料的原
然会使其推广受到形响。
料,在我国储量丰富,价格便宜。由于膨胀
无机防火涂料的一个最大特点是材料本后的珍珠岩和蛭石体积大,孔隙多,在制备
身的不燃及较强的耐高温性能,更不会产生防火涂科时需大量粘合剂,且涂层厚,所以
烟及毒性气体,且无机涂料有其物理性能的我们选用珍张岩和蛭石原矿为原科。当涂层
优越性,郊耐候性好,表面硬度高等。另受热时,层状结枃间的水份气化,使涂层膨
外,发展无机涂料极为便利的条件是这些涂胀,这需要吸收大量的热量,而膨胀后的涂
料的原料来源广泛,价格低。
层又是隔热保温耐火材料,对底材起到保护
膨胀型防火涂料遇火或受热时可发泡膨作用,因此起到了阻火作用。
亵1原的化学组成,熔点砭作用
原料名称
化
学
组
成
熔点(C)
用
珍殊岩
CaA1x【AI2Sj2Oュo3(OH)2
阻燃热
(Mgfe)a(S1, A1, F6)40:0(OH)2.4:0
膨浦上
(gCa)0?A12O3·5S:O2·I2
330-1430
增增
高岭土
A12O3?zS10·2H2O
1785
氧化镁
2800以上
固化剂
式酸
AIHAPG:)
粘剂
维普资讯hup:/www.cqvip.com
22
无机盐工.业
为了提高防火层的可塑性,强度及使表
本涂料可以喷涂或涂抹
而整齐,我们还加入了膨润土,高岭土等填
(1)按配方要求称量各组份。
料
(2)将固体份混匀,加少量水润湿
2。胶粘剂
(3)将浆料和粘合剂同时分别喷到底材
我们选用酸式磷酸铝为粘合剂。由表1
。2小时便可重复一次。
可见,原料均为硅酸盐,磷酸的羟基可与硅
。性能测试
酸盐反应,生成硅凝胶凝结,使原料牢固地
无机防火涂料的典型配方及阻燃性能见
粘结在一起。磷酸盐粘结剂根据金属不同其表2。
性能有差异。
(1)固化时间5~20分钟
如:强度:AI>Mg>Ca,Za,Ca>Ba
2)阻撚性能
耐水性:Ca,Za>Mg>AI>Fe,Cu,Mn
耐火时间:涂层在850℃酒精喷灯火
粘结性:AI>Mg>Ca>Cu>Fe>Zns
焰下,观窯试件背面烧焦情况。
由此可见,含铝的磷酸盐无论强度还是粘结
阻火性;〈小室燃烧法)
性都较优良,耐水性居中,丽且作为生成磷
试件尺寸:30×15×06cm2
酸的氢氧化,价帳易得,因此我们确定
热强度:5m1无水酒精置于高25mm
酸式酸铝为涂料的粘结剂。
直径25mm的小坩锅内,燃烧5分钟。
当受热时,磷酸的羟基和硅酸的羟基间
四、结果与讨论
均可脱水形成非常稳定的多聚态化合物,使
粘结剂的用量对涂层的影响
涂层变得更坚固,与膨胀后的珍珠岩和蛭石
粘结剂的用量对涂层质量有重要影响,
共同形成隔热防火层。脱水过程也吸收一部粘结剂用量少,涂层附着力小,粘结力小,
分热,使基材温度降低,受到保护。
燃烿吋膨胀后的阻火材料剥落,起不到阻火
三、实验部分
隔热的效果。而粘合剂用量大,又使阻火材
1制备工艺与施工
料不易膨胀。大景实验证明,粘结剂用量占
表2典型配方及阻燃性鮑
填料乏燃性
に方1
底材
五合板
五合板
五合板
珍珠岩
氧化镁
润土
商怜土
水
救式段锅
266
涂层虎()
吋燝时闫【?in)
失量量(%
0,13
0413
火性
化体积