以酚醛改性丙烯酸树脂为成膜物质,加入阻燃协效剂和硅酸铝,制备了饰面型防火涂料。采用正交试验法,考察了硅酸铝、阻燃协效剂及酚醛树脂用量等因素对防火涂料耐燃时间的影响,依据GB12441—2005测试了涂料的理化性能和防火性能。实验结果表明,各因素对耐燃时间影响程度由大到小依次为:填料、阻燃协效剂、酚醛树脂;涂料各组分最佳用量为:硼酚醛树脂34%、丙烯酸树脂42%、阻燃协效剂10%、硅酸铝14%。涂料的各项理化性能指标均已达到或超过国家标准的要求,附着力达到1级,耐冲击性40cm,耐燃时间43min。
0引言
饰面型防火涂料涂覆于可燃基材表面,平时可起到一定的装饰作用,一旦火灾发生,则能够阻止火势蔓延,达到保护基材、使人们有足够的时间离开火场和组织抢救的目的[1]。自20世纪60年代以来,饰面型防火涂料在国外已经得到广泛应用,我国自70年代开始研发,目前也已得到广泛应用和推广[2]。目前,饰面型防火涂料大多为膨胀型防火涂料,其研发基本还是建立在对P-C-N阻燃体系的改性研究上,通过添加不同配比的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺等来优化防火涂料性能。
酚醛树脂具有优异的机械性、耐热性、耐烧蚀性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性以及阻燃性,在飞机和航空领域、军事装备领域、汽车及运输业、建筑业等方面得到了广泛的应用。但是酚醛改性丙烯酸树脂在防火涂料领域的应用很少,相关研究未见文献报道。
本工作以酚醛树脂为主要防火改性剂,制备了改性丙烯酸树脂防火涂料,基于正交试验对涂料配方进行了优化,并依据GB12441—2005[3]对涂料的理化性能和防火性能进行了测试,为酚醛改性丙烯酸树脂在防火涂料领域的应用奠定了一定的基础。
1实验部分
111原料及仪器
丙烯酸树脂:工业品,辽宁三环树脂有限公司生产;氨酚醛树脂、钡酚醛树脂:工业品,北京玻璃钢复合材料有限公司提供;硼酚醛树脂[4]:自制,B含量4%,凝胶速度70～100s(200℃);阻燃协效剂[5-6]:自制;硅酸铝:市售工业品,廊坊市长海化工有限公司;乙酸乙酯、乙酸丁酯、无水乙醇、正丁醇:分析纯。
QFZ型漆膜附着力实验仪、QCJ型漆膜冲击实验仪:天津市伟达实验机厂;模拟大板燃烧法实验装置[7]:自制。
112试样的制备
用溶剂将酚醛树脂、丙烯酸树脂分别制成50%溶液;按比例共混后加入阻燃协效剂和硅酸铝等添加剂,研磨制成浆液;将浆料涂于150mm×150mm×3mm的胶合板上,涂覆量为500g/m2,室温干燥固化,得到防火性能待测样板;将浆料按照国标要求分别涂于一定规格的马口铁板上,室温干燥固化,得到待测样板。
113性能测试
理化性能测试:参照GB12441—2005及其他相关国家标准,分别进行了涂料在容器中的状态、干燥时间、附着力、耐冲击性及耐水性5项实验。
防火性能测试:参照GB12441—2005附录A,采用模拟大板燃烧法测试,以耐燃时间评价防火性能。具体操作是将涂有改性树脂的待测样板树脂面向下水平放置,调整高度使酒精灯外焰恰好直接接触涂层,待测试件背火面出现穿火时终止试验,记录火焰接触涂层到背面穿火的时间即为耐燃时间,同时可以观察涂料发烟情况和膨胀炭化层高度。 |
