超薄型防火涂料发泡后附着性能试验研究

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石化企业建筑多为露天钢结构,而钢结构耐火性能差,当温度超过600℃时基本丧失全部的强度和刚度;另一方面,在石化企业遇到的火灾多为烃类火,与普通火相比有升温速度快、易燃易爆等特点,因此在石化企业对钢结构的防火保护就显得更为重要。涂刷超薄型防火涂料是一种有效的保护措施,其除具有装饰功能外,在火灾环境下膨胀的发泡层能封闭钢结构,较好的保护基材,最大限度的减少火灾损失,为火灾扑救和人员逃生赢得时间。超薄型钢结构防火涂料的基本组成成分有基料树脂、阻燃体系、溶剂、颜填料和助剂。在火灾中,超薄型防火涂料受热时膨胀发泡,释放出不燃气体,冲淡可燃性及助燃性气体,同时形成泡沫隔热层封闭钢结构,阻止热量向基材传递,防止钢结构因温度升高而强度下降,进而达到保护钢结构的作用。但超薄型防火涂料在火灾中膨胀的发泡层并没有类似于纤维质的组织来提高其抗裂性,在风力或火焰的作用下,发泡层很容易开裂、脱落,严重降低了其保护钢结构的作用,因此十分有必要对超薄型钢结构防火涂料发泡后附着性能进行研究。笔者协同钢结构防火涂料厂家,在对超薄型钢结构防火涂料组成成分分析的基础上,基于适当减小发泡倍数,增加发泡层密实度和使其在发泡过程中形成壳状物保护发泡层这两个目的,调整了部分成分的含量,配置出多种超薄型防火涂料,然后在烃类火燃烧试验炉中进行燃烧试验,观察燃烧现象、发泡效果和开裂脱落的情况,并记录试验时间、发泡倍数等数据;然后利用电动吹风机对发泡层能承受的最大风速进行测试;最终建立了以发泡层表观现象、发泡层附着率和发泡层能承受的最大风速为标准的附着性能等级,并对本文中超薄型涂料附着性能等级进行划分。试验结果表明超薄型钢结构防火涂料发泡后附着性能是影响涂料防火效果的一个重要指标,涂料附着性能低,则容易开裂、脱落,达到试验停止条件的试验时间减少;反之,涂料附着性能高,则发泡层强度较大,试验时间较长。通过试验研究,本文建立了超薄型防火涂料附着性能的判定标准,提出一种定量评价涂料附着性能优劣的方法,即通过发泡层切割后现象、附着率以及发泡层可以承受的最大风速来定量判定涂料发泡后附着性能,为涂料在配方设计和实际应用中测定涂料防火效果提供思路和参考。
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