颜填料对膨胀型防火涂料性能的影响

2007/11/7/08:01 来源：粉末涂料资讯网

王存军 1 , 陈炳强 1 , 张发爱 2

    (1. 中山市三和气雾有限公司技术中心 , 528429; 2. 桂林工学院材化系 , 541004)


     摘　要 : 讨论了不同颜填料及用量对涂料防火性能的影响 , 采用 XRD 和 FT - IR 对涂层燃烧后的产物进行表征。结果表明 : 添加 TiO 2 和可膨胀石墨后 , 涂层的防火性能得到明显的改善 ; 且当 TiO 2 和可膨胀石墨添加量分别为 7 . 5% 和 4% 时 , 炭化层的强度明显增加 , 涂层的防火性能最好。

关键词 : 膨胀型防火涂料 ; 颜填料 ; 炭化层 ; 防火性能

0 　引　言

在防火涂料的生产中 , 颜填料是主要原材料之一 , 其在防火涂料中可以显现颜色 , 赋予涂膜遮盖力 , 同时它的加入可以改善涂料的许多理化性能 , 如提高涂层的防火性能、机械强度、附着力、渗透性和耐候性 [ 1 ] 。

膨胀型防火涂料含无机颜填料较少 ( 甚至不含 ) , 但少量颜填料使防火涂料在受火的中、后期持续发挥作用 , 形成低膨胀率高强度炭化层 , 使泡沫层更致密 , 强度更好 , 从而提高其防火性能。

1 　实验部分

1. 1 　原料

不饱和聚酯树脂 (191 # ) : 工业品 , 武进市天龙化工有限公司 ; 环氧树脂 E - 51: 工业品 , 西安环氧树脂厂 ; 聚磷酸铵 ( JLS- APP) : 工业品 , 杭州捷尔斯公司生产 , 聚合度 n > 1 000; 季戊四醇 ( PERR) : 化学纯 , 上海试剂一厂 ; 三聚氰胺 (Mel) : 分析纯 , 天津市博迪化工有限公司 ; 锐钛型二氧化钛 ( TiO 2 ) : 工业品 , 石家庄市长安鑫纳达纳米材料厂 ; 可膨胀石墨 : 工业品 , 青岛天鑫石墨有限公司 ; 氢氧化铝 : 工业品 , 无锡佳盛制药化工装备有限公司 ; 碳酸钙 : 工业品 , 西安市户县石井世龙超细粉厂 ; 滑石粉 : 工业品 , 莱州凯信工贸有限公司。

1. 2 　分析测试

1. 2. 1 XRD 分析

采用 D /MAX - Ⅲ型衍射仪对炭质层进行 X 衍射分析 , 以了解炭质层的结构 , 并通过对衍射谱图的分析 , 发现对防火性能有影响的化合物。

1. 2. 2 FT - IR 分析

将添加可膨胀石墨和未添加可膨胀石墨所制备涂层燃烧后炭化层的样品研成粉末 , 与 KBr 压片制样。采用傅里叶红外光谱仪分析体系中基团的变化 , 分辨率为 4 cm - 1 , 扫描次数为 8 次。

2 　结果与讨论

2. 1 TiO 2 对涂料防火性能的影响

2. 1. 1 颜填料的影响

一般无机填料在聚合物中形成第二聚集态结构 , 如果无机填料粒子的粒径足够小 , 界面粘结良好 , 则这种形态结构具有很好的增强效果。无机填料粒子的活性表面和聚合物大分子链相结合 , 形成交联结构 , 如图 1 [ 2 ] 所示。

图 1 颜填料的增强作用