(1.四川大学材料学院,成都610064;2.西昌学院工程系,四川西昌615013)

    摘要:通过对防火涂料贮存后耐水性差、贮存返粗、增稠原因的研究,发现涂料基料和阻燃剂是产生涂料贮存稳定性差的主要原因。采用乳液共混改性基料和微波辐射技术改性膨胀阻燃剂,显著提高了防火涂料的贮存稳定性,耐水性能由12h提高到32h,阻燃时间由23min提高到58min。

    关键词:膨胀防火涂料;贮存稳定性;耐水性;乳液共混改性;微波辐射

    0引言

    膨胀型饰面防火涂料是一种既有装饰功能又有防火阻燃功能的功能性涂料。涂料在常温下成膜,对涂覆基材起装饰作用。在火焰或高温下涂膜膨胀,形成体积比原来大几十倍甚至几百倍的海绵状或蜂窝状泡沫炭化层,起到很好的阻燃作用,阻止火灾的发生和蔓延,为火灾的救助赢得宝贵的时间[1]。近年来,由于建筑装饰材料的大量采用,火灾呈上升趋势,给国家和个人造成了极大的经济损失[2]。对质量好、经济适用、性价比高的膨胀型饰面防火涂料需求日益增加[3]。本文研究了以白乳胶为基料,聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PE)、三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃剂的工业化生产的膨胀型饰面防火涂料。探讨了涂料贮存后产生的阻燃性能下降,耐水性能变差,涂料返粗、增稠的原因,并通过对基料和膨胀阻燃剂改性,提高了涂料的耐水性和贮存稳定性。

    1实验部分

    1.1原料及仪器

    贵州水晶牌白乳胶、聚磷酸铵(APP,n>20)、季戊四醇(PE)、三聚氰胺(MEL)、硅灰石、二氧化钛、二氧化硅、尿素:均为工业级。

    QJF型两用机:天津伟达试验机厂;QNZ型斯托默黏度计:天津伟达试验机厂;pHS-25数显pH计(雷磁);美的微波炉;恒温干燥箱;刮板细度计:天津伟达试验机厂;五层胶合板;天平;羊毛刷;马口铁等。

    1.2实验配方及涂料制备工艺流程

    采用厂家生产的实际配方,主要组分和用量范围见表1,涂料制备工艺流程见图1。  

表 1 实验基本配方

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图 1 防火涂料制备流程图1.3性能测试标准及方法

    1.3.1防火涂料耐水性能测试

    按国家标准GB/T1733—1993甲法进行耐水性测试。

    1.3.2防火涂料贮存稳定性检测

    将防火涂料放入恒温干燥箱中,在(50±2)℃条件下贮存30d,30d后检测黏度、细度和pH值。

    1.3.3防火涂料阻燃和理化性能测试

    防火涂料按GB/T12441—1998进行理化性能测试;按GB/T15442.2—1995进行耐燃时间测试(大板燃烧法);按GB/T15442.3—1995进行火焰传播比值测试(隧道燃烧法);按GB/T15442.4—1995进行阻燃性测试(小室燃烧法)。

    2结果与讨论

    2.1涂料耐水性差和贮存返粗原因探讨

    将按厂家配方生产的防火涂料(样品1)和在(50±2)℃恒温干燥箱中贮存30d的防火涂料(样品2),按标准制样检测耐水性、阻燃性,并检测其pH值、黏度和细度,检测结果见表2。从表2可见,防火涂料人工加速贮存30d后,阻燃性能和耐水性能下降,涂料的pH值由中性变为碱性,涂料粒径增大,黏度增大。  

表 2 涂料性能测试结果

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    为了探讨防火涂料贮存后存在问题产生的主要原因,将基料白乳胶(简称基料)加入适量水配成溶液;阻燃剂APP、PE、MEL加入适量水,砂磨成细度小于90μm的浆料,分别检测贮存前后基料、APP、PE和MEL的pH值和细度,其检测结果见表3。 

表3阻燃剂和基料 pH 值和细度