矿物填料对水性超薄型防火涂料性能的影响

摘要

【目的】研究不同矿物填料及其复配比例对水性超薄型防火涂料性能的影响。【方法】以水性环氧/纯丙复配乳液作成膜物质；聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺作膨胀体系；钛白粉（TiO₂）、煤矸石（CG）、膨润土（BT）、水滑石（LDH）作矿物填料进行了XRF、TG、FTIR和SEM分析。【结果】结果显示：单一矿物填料的防火性能由强到弱排序为TiO₂,CG,BT,LDH.单一TiO₂填料防火涂料燃烧80 min炭层膨胀倍率达到13.6,钢板背温为274.9℃,其炭层结构存在强度弱的问题。复配矿物填料能够达到高效防火、节能低耗、经济环保的目标，同时为矿物填料的高值化利用提供了一种新途径。当TiO₂、BT、LDH复配质量比为6∶2∶2时，燃烧炭层膨胀倍率为14.9,钢板背温仅为268.8℃;TiO₂、BT、CG复配质量比为8∶1∶1时，膨胀倍率为14.5,钢板背温仅为261.0℃,防火性能优于单一矿物填料。扫描电镜观测发现，BT、CG和LDH的加入使炭层表面结构更致密，结构更坚固。红外光谱分析可知，炭层的残留物中存在磷化物和金属氧化物，炭层结构强度增强。热重分析两种防火涂料的残炭量依次为36.35%、36.92%,炭层热屏蔽性能提高。

关键词

水性超薄型防火涂料 / 矿物填料 / 膨胀倍率 / 钢板背温 / 煤矸石