纳米氢氧化铝改性超薄型钢结构防火涂料的研究
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钢结构建筑因具有强度高、自重轻、性能稳定、抗震性能好、环境污染少等优点,正受到人们的青睐。但是由于钢材的耐火缺陷,所以如何减少火灾对钢结构建筑破坏的研究非常重要。在钢材上涂覆防火涂料是钢结构防火实际工程应用中最广泛且最经济有效的方法。超薄型钢结构防火涂料相较厚涂型、薄涂型,粒度更细、涂层更薄,用量更少,施工方便,装饰性更好,是钢结构防火涂料领域研究的热点。本文对超薄型钢结构防火涂料的配方研制、防火机理以及检测方法进行研究。研制了一种超薄型钢结构防火涂料,选择改性丙烯酸树脂和环氧树脂进行物理共混后作为基体树脂,聚磷酸铵(脱水催化剂)、季戊四醇(成炭剂)和三聚氰胺(发泡剂)作为膨胀阻燃体系,并通过三因素三水平正交分析确定了样品各组分最佳配比。在此基础上,研究了纳米氢氧化铝对上述产品的性能影响。首先通过对纳米氢氧化铝的表面改性,改善其在涂料中的分散性。然后研究了纳米氢氧化铝对防火涂料的耐火时间、升温速率、烟密度以及各项理化指标的影响,发现纳米氢氧化铝含量为7%能增加5%-10%的耐火时间,降低燃烧初期钢材升温速率,同时能有效地降低烟密度,并且符合室内以及室外的各项理化性能、耐腐蚀和耐老化性能的标准要求。同时,本文通过对该产品的有害物质也进行了检测研究,对改性后的超薄型钢结构防火涂料样品环保性进行了评价。
致谢 | 第3-4页 |
摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5页 |
缩写及符号 | 第7-10页 |
第1章 绪论 | 第10-26页 |
1.1 课题背景 | 第10-13页 |
1.1.1 火灾的危害 | 第10页 |
1.1.2 钢结构建筑及其防火 | 第10-13页 |
1.2 钢结构防火涂料发展历史和研究现状 | 第13-14页 |
1.2.1 国外钢结构防火涂料发展历史及研究现状 | 第13-14页 |
1.2.2 我国钢结构防火涂料发展历史及研究现状 | 第14页 |
1.3 钢结构防火涂料概述 | 第14-21页 |
1.3.1 钢结构防火涂料定义 | 第14-15页 |
1.3.2 钢结构防火涂料分类 | 第15页 |
1.3.3 钢结构防火涂料防火机理 | 第15-16页 |
1.3.4 钢结构防火涂料应具备的特性 | 第16-17页 |
1.3.5 超薄型钢结构防火涂料的组成及作用 | 第17-21页 |
1.4 纳米氢氧化铝阻燃剂 | 第21-23页 |
1.4.1 纳米氢氧化铝阻燃剂的发展及应用 | 第21-22页 |
1.4.2 纳米氢氧化铝阻燃剂的制备工艺 | 第22-23页 |
1.4.3 纳米氢氧化铝阻燃剂的阻燃机理 | 第23页 |
1.5 本课题研究目的、意义和主要内容 | 第23-26页 |
1.5.1 本课题研究目的及意义 | 第23-24页 |
1.5.2 本课题研究的主要内容 | 第24-26页 |
第2章 超薄型钢结构防火涂料的配方及检测方法研究 | 第26-38页 |
2.1 试剂及试验仪器 | 第26页 |
2.1.1 试剂 | 第26页 |
2.1.2 试验仪器及设备 | 第26页 |
2.2 钢结构防火涂料的测试方法 | 第26-31页 |
2.2.1 涂料制备及样板制备 | 第26-27页 |
2.2.2 耐火性能项目检测 | 第27-28页 |
2.2.3 理化性能项目检测 | 第28-31页 |
2.3 超薄型钢结构防火涂料配方研究 | 第31-37页 |
2.3.1 基料树脂的研究 | 第31-32页 |
2.3.2 膨胀阻燃体系的研究 | 第32-35页 |
2.3.3 颜填料、助剂和溶剂的选择 | 第35-36页 |
2.3.4 试验样品配方 | 第36-37页 |
2.4 本章小结 | 第37-38页 |
第3章 纳米氢氧化铝改性钢结构防火涂料的研究 | 第38-48页 |
3.1 纳米氢氧化铝的表面改性 | 第38-39页 |
3.1.1 纳米氢氧化铝的特性及改性方法 | 第38页 |
3.1.2 纳米氢氧化铝改性前后的性能变化 | 第38-39页 |
3.2 纳米氢氧化铝对超薄型钢结构防火涂料防火性能的影响 | 第39-43页 |
3.2.1 氢氧化铝粒径对防火涂料的影响 | 第39-40页 |
3.2.2 改性纳米氢氧化铝对耐火时间的影响 | 第40-41页 |
3.2.3 改性纳米氢氧化铝对升温速率的影响 | 第41-42页 |
3.2.4 改性前后钢结构防火涂料的烟密度测试 | 第42-43页 |
3.3 纳米氢氧化铝对超薄型钢结构防火涂料其他性能的影响 | 第43-46页 |
3.3.1 纳米氢氧化铝对防火涂料理化性能的影响 | 第43-45页 |
3.3.2 纳米氢氧化铝对防火涂料耐腐蚀和耐环境变化性能的影响 | 第45-46页 |
3.4 试验样品性能测试结果 | 第46-47页 |
3.5 本章小结 | 第47-48页 |
第4章 改性后超薄型钢结构防火涂料环保性评估 | 第48-61页 |
4.1 防火涂料环保性测试研究 | 第48-56页 |
4.1.1 环保性项目检测仪器及试剂 | 第48-49页 |
4.1.2 游离甲醛的测试 | 第49-50页 |
4.1.3 挥发性有机化合物(VOC)的测试 | 第50-52页 |
4.1.4 苯系物的测试 | 第52-54页 |
4.1.5 可溶性重金属的测试 | 第54-56页 |
4.2 环保性项目测试结果分析及评估 | 第56-60页 |
4.2.1 环保性测试结果分析 | 第56-58页 |
4.2.2 超薄型钢结构防火涂料样品环保性评估 | 第58-60页 |
4.3 本章小结 | 第60-61页 |
第5章 结论与展望 | 第61-63页 |
5.1 结论 | 第61-62页 |
5.2 展望 | 第62-63页 |
参考文献 | 第63-68页 |
作者简历 | 第68页 |
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