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《沈阳建筑大学》 2016年
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纤维改性超薄型钢结构防火涂料

唐元亮  
【摘要】:超薄型钢结构防火涂料具有优良的耐火性能和装饰性能,因此在大型建筑物中受到愈来愈广泛的应用,但超薄型钢结构防火涂料有附着力差、抗裂性差等缺点,因此,以环氧改性的丙烯酸乳液为基体,在涂料的制备过程中,加入有机纤维或晶须作为改性剂,并以改性后的氢氧化镁和氢氧化铝作为阻燃添加剂,分析表明,涂料各组分的协同效应较好,发泡膨胀效果明显,炭层结构致密。(1)先利用聚乙二醇2000和环氧树脂E-51反应制得非离子型水性环氧乳化剂溶液,以此作为乳化剂,采用预乳化法制备水性环氧乳液,研究了水性环氧乳液的制备及影响因素,采用红外光谱分析和粒度分析等方法对自制的乳化剂和环氧乳液的性能进行表征,结果显示:当聚乙二醇2000和E-51为原料按1:1,以三乙醇胺作为催化剂,在60℃时制备的非离子型乳化剂对环氧乳液具有较好的乳化能力。当乳化剂的含量为15%,反应温度为60℃,采用高速分散制备的环氧乳液具有最佳的稳定性。(2)本文以自制的环氧乳液为改性剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)为共聚单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,SDBS和OP-10为复合乳化剂,在乙二醇溶剂中进行乳液聚合。研究结果表明:当SDBS与OP-10质量比为1:1、软硬单体配比为1、w(OP-10与SDBS)=4.0%、w(APS)=0.6%、w(改性剂)=10%(均相对于混合单体总质量而言)和聚合温度为70~80℃时,制得的环氧改性丙烯酸酯乳液性能较佳。此时单体转化率大于95%、乳液钙离子稳定性良好、胶膜吸水率小于5.0%、漆膜附着力为1级。环氧改性后的丙烯酸乳液稳定性变化不大,改性后的涂膜在附着力、硬度、耐水性和耐化学性能方面得到有效的提高。(3)以纯丙烯酸乳液和环氧树脂改性后的丙烯酸乳液分别作为基体,聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺作为阻燃膨胀体系,玻璃纤维、芳纶纤维、硫酸钙晶须作为改性剂,改性后的氢氧化镁和氢氧化铝作为阻燃添加剂,水为分散介质制备了水性超薄型钢结构防火涂料,采用单因素分析和正交实验研究了不同基体、不同改性剂对超薄型钢结构防火涂料防火性能的影响。研究结果表明:以环氧改性后的丙烯酸乳液为基体,膨胀阻燃体系中聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺的配比为25:15:10,乳液/膨胀阻燃体系/填料为3:5:1,制得的防火涂料的耐火极限高,综合性能好,加入有机纤维或晶须后,涂层的力学强度有了不同程度的提高。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ637

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