2022年安全管理论发泡剂在钢结构防火涂料性能中影响.doc

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1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论发泡剂在钢构造防火涂料功能中阻碍 近年来，现代化厂房、机场候机楼、影剧院、体育馆、大型超市等大跨度建筑物广泛采纳钢构造。钢材作为主要构造材料，具有跨度大、自重轻、可预制加工等诸多优点。由于钢材本身不燃，因此钢构造的防火隔热保护征询题曾一度被人们所无视；据国内外相关材料报道和专业机构的试验结果显示，钢构造建筑的耐火功能远比砖石构造和钢筋混凝土构造差。钢材的力学功能是温度的函数，机械强度随温度的升高而降低；钢材失去承载才能时的温度，定义为钢材失效的临界温度；通常建筑用钢材的临界失效温度为540。关于建筑火灾

2、，温度大多在8001200之间。国际标准火灾升温曲线公式为：T-TO=3451g(8t+1)式中T-火场温度()，TO-火灾前室温()，t-时间(min)由上式可知，在火灾发生的10分钟内，火场温度可高达700以上。关于裸露的钢构件，只需几分钟，温度就可到达临界值，在纵向压力和横向拉力作用下，钢构造扭曲变形、跨塌毁坏。由此可见，不作防火保护的钢构造，遭遇火灾时的危险性是特别大的。钢构造防火涂料是涂覆于钢构造建筑物或构筑物外表的一种涂料，具有一定的装饰作用，遇火灾时能迅速膨胀构成耐火绝热保护层，以满足建筑设计防火标准的要求。发泡剂是防火涂料在高温火焰作用下构成海绵状或蜂窝状阻燃隔热膨胀炭化层的重

3、要组分。发泡剂含量以及复合发泡剂配比的不同，直截了当阻碍着防火涂料的阻燃隔热功能，含量过高、过低或配比不恰当都不利于构成优质的炭化层。本篇文章主要讨论了发泡剂含量以及复合发泡剂配比对防火涂料功能的阻碍。一、发泡剂含量对防火涂料功能的阻碍1、 防火涂料的制备及其理化功能在其他组分确定的条件下，讨论发泡剂对膨胀型防火涂料功能的阻碍。取发泡剂样品，其配方变化量见表1。从表2可以看出，该系列防火涂料的理化功能均能符合膨胀型防火涂料的国家标准钢构造防火涂料通用技术条件(GB14907-94)。2、燃烧实验结果(1)钢板背部温度经涂覆防火涂料的钢板背部温度随发泡剂含量的变化关系见图1。当发泡剂含量为13%

4、14%时(R 1、R 2、R 3)，随发泡剂含量的增加，涂覆钢板的背部温度逐步降低(当发泡剂含量为13.56%时，钢板背部温度最低，低于150)；当发泡剂含量超过14%时，随发泡剂含量增加，涂覆钢板的背部温度逐步升高，防火阻燃隔热功能下降。图2显示了涂层膨胀倍数随发泡剂含量的变化关系。可知，在发泡剂含量为13%14%时(R1、R2、R3)，随发泡剂含量的增加，防火涂料的膨胀倍数逐步增加； R3的膨胀倍数最高，到达22.77倍；当发泡剂含量超过14%时，随发泡剂含量增加，膨胀倍数却逐步降低。结合燃烧实验结果可以看出，发泡剂在防火涂料中的含量仅在特别小的范围内变化，当其含量与催化剂、成炭剂含量相匹

5、配时，能得到膨胀倍数较高，构造优良的膨胀炭层。二、 复合发泡剂配比对防火涂料功能的阻碍含氯发泡剂(发泡剂2)在高温下分解产生氯化氢(HCl)，其密度比空气大，堆积在燃烧物外层，稀释或隔绝了新鲜空气,使被燃物无氧窒息，HCl迅速捕捉燃烧产生的自由基，减缓了高聚物的燃烧速度，减少可燃性气体的生成，从而使火焰减小以致熄灭，发泡剂2的分解温度较低，有利于涂层遇火时的软化熔融，为涂层的成炭提供有利的条件，随后脱水成炭催化剂催化成炭剂成炭；分解温度较高的不含氯发泡剂(发泡剂1)分解释放出 NH3、CO2、H2O等气体使涂层膨胀，由于发泡剂1产生的气体量大且危害性小，作为主发泡剂；发泡剂2在防火涂料中兼具增

6、塑剂功能，可提升涂料的理化功能，但其用量过多会导致涂膜不易实干，因此应当适量。为得到理化功能与防火功能均优良的膨胀型钢构造防火涂料，本节研究了两种发泡剂配比对防火涂料功能的阻碍。1、防火涂料的制备及其理化功能在固定其它原料含量的根底上，通过改变复合发泡剂的配比(见表3)，研究防火涂料的防火阻燃功能。近年来，现代化厂房、机场候机楼、影剧院、体育馆、大型超市等大跨度建筑物广泛采纳钢构造。钢材作为主要构造材料，具有跨度大、自重轻、可预制加工等诸多优点。由于钢材本身不燃，因此钢构造的防火隔热保护征询题曾一度被人们所无视；据国内外相关材料报道和专业机构的试验结果显示，钢构造建筑的耐火功能远比砖石构造和钢

7、筋混凝土构造差。钢材的力学功能是温度的函数，机械强度随温度的升高而降低；钢材失去承载才能时的温度，定义为钢材失效的临界温度；通常建筑用钢材的临界失效温度为540。关于建筑火灾，温度大多在8001200之间。国际标准火灾升温曲线公式为：T-TO=3451g(8t+1)式中T-火场温度()，TO-火灾前室温()，t-时间(min)由上式可知，在火灾发生的10分钟内，火场温度可高达700以上。关于裸露的钢构件，只需几分钟，温度就可到达临界值，在纵向压力和横向拉力作用下，钢构造扭曲变形、跨塌毁坏。由此可见，不作防火保护的钢构造，遭遇火灾时的危险性是特别大的。钢构造防火涂料是涂覆于钢构造建筑物或构筑物外

8、表的一种涂料，具有一定的装饰作用，遇火灾时能迅速膨胀构成耐火绝热保护层，以满足建筑设计防火标准的要求。发泡剂是防火涂料在高温火焰作用下构成海绵状或蜂窝状阻燃隔热膨胀炭化层的重要组分。发泡剂含量以及复合发泡剂配比的不同，直截了当阻碍着防火涂料的阻燃隔热功能，含量过高、过低或配比不恰当都不利于构成优质的炭化层。本篇文章主要讨论了发泡剂含量以及复合发泡剂配比对防火涂料功能的阻碍。一、发泡剂含量对防火涂料功能的阻碍1、 防火涂料的制备及其理化功能在其他组分确定的条件下，讨论发泡剂对膨胀型防火涂料功能的阻碍。取发泡剂样品，其配方变化量见表1。从表2可以看出，该系列防火涂料的理化功能均能符合膨胀型防火涂料

9、的国家标准钢构造防火涂料通用技术条件(GB14907-94)。2、燃烧实验结果(1)钢板背部温度经涂覆防火涂料的钢板背部温度随发泡剂含量的变化关系见图1。当发泡剂含量为13%14%时(R 1、R 2、R 3)，随发泡剂含量的增加，涂覆钢板的背部温度逐步降低(当发泡剂含量为13.56%时，钢板背部温度最低，低于150)；当发泡剂含量超过14%时，随发泡剂含量增加，涂覆钢板的背部温度逐步升高，防火阻燃隔热功能下降。图2显示了涂层膨胀倍数随发泡剂含量的变化关系。可知，在发泡剂含量为13%14%时(R1、R2、R3)，随发泡剂含量的增加，防火涂料的膨胀倍数逐步增加； R3的膨胀倍数最高，到达22.77

10、倍；当发泡剂含量超过14%时，随发泡剂含量增加，膨胀倍数却逐步降低。结合燃烧实验结果可以看出，发泡剂在防火涂料中的含量仅在特别小的范围内变化，当其含量与催化剂、成炭剂含量相匹配时，能得到膨胀倍数较高，构造优良的膨胀炭层。二、 复合发泡剂配比对防火涂料功能的阻碍含氯发泡剂(发泡剂2)在高温下分解产生氯化氢(HCl)，其密度比空气大，堆积在燃烧物外层，稀释或隔绝了新鲜空气,使被燃物无氧窒息，HCl迅速捕捉燃烧产生的自由基，减缓了高聚物的燃烧速度，减少可燃性气体的生成，从而使火焰减小以致熄灭，发泡剂2的分解温度较低，有利于涂层遇火时的软化熔融，为涂层的成炭提供有利的条件，随后脱水成炭催化剂催化成炭剂

11、成炭；分解温度较高的不含氯发泡剂(发泡剂1)分解释放出 NH3、CO2、H2O等气体使涂层膨胀，由于发泡剂1产生的气体量大且危害性小，作为主发泡剂；发泡剂2在防火涂料中兼具增塑剂功能，可提升涂料的理化功能，但其用量过多会导致涂膜不易实干，因此应当适量。为得到理化功能与防火功能均优良的膨胀型钢构造防火涂料，本节研究了两种发泡剂配比对防火涂料功能的阻碍。1、防火涂料的制备及其理化功能在固定其它原料含量的根底上，通过改变复合发泡剂的配比(见表3)，研究防火涂料的防火阻燃功能。经测试，该系列防火涂料的理化功能均到达国家标准。2、燃烧实验结果(1)钢板背部温度含不同复合发泡剂防火涂料涂覆的钢板，在燃烧试

12、验中钢板背部所达最高温度见图3 。由图可以看出，在发泡剂1与发泡剂2配比小于3:1时，钢板背部温度相差不大，当其配比为2.12:1时(X2)，钢板背部温度最低(由图可看出，涂层的膨胀倍数按X2、X3、X1、X4顺序递减，该结果与钢板背面温度的变化情况相符合。综合以上实验结果可以看出，复合发泡剂配比阻碍防火涂料的膨胀功能及炭层质量，从而阻碍到防火涂料的防火阻燃隔热功能。遇火时，发泡剂2分解放出气体，使已软化、熔融的涂层膨胀发泡，体积增大；与此同时脱水成炭催化剂分解释放出游离酸，催化成炭剂脱水炭化；随后发泡剂1 分解放出气体，促使膨胀炭层的最终构成。该过程中各原料组分的分解温度要协调、用量需互相匹配。防火涂料在高温下构成熔体的粘弹性决定了膨胀泡孔的构造；膨胀的初始阶段，体系粘度大，有利于构成小气泡，膨胀后期，气体的扩散速度对膨胀程度起决定作用。因此，要获得优良的发泡体(炭化层)，必须使熔体中同时存在大量的气泡核和过饱和气体。发泡剂2含量适当时，在遇火初始阶段软化熔融涂层体系的粘度较大，利于孔径均一、致密炭层的构成；膨胀后期发泡剂1分解产生的气体量对膨胀高度起到关键作用，因此发泡剂1含量也需适量，过多则会吹毁已构成的膨胀炭层，过少则膨胀不完全。通过实验，认为发泡剂1:发泡剂22.12:1时(X2)，可以获得膨胀功能优良，呈蜂窝状构造的膨胀炭层，获得优良的防火阻燃隔热功能。