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超薄型鋼結構防火涂料用防腐罩面漆的研究,研究了一種用于超薄型鋼結構防火涂層的水性防腐罩面漆
2019年12月13日    閱讀量:3860    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

隨著我國經濟的發展,鋼結構這種建筑結構形式以其質量輕、承載力大、施工簡便、布局靈活等特點廣泛應用于超高層建筑、體育館和大型廠房等建筑中。由于無保護層的鋼結構存在耐火性差、易腐蝕的缺點,發生火災時極易倒塌,而防腐處理不當也會大大折減鋼結構建筑的使用壽命。


因此,鋼結構建筑防火、防腐問題備受人們的關注[1-3]涂料在線coatingol.com。一般膨脹型防火涂料因涂膜粗糙、疏松而極易造成滲水、透氣,而涂層透氣是造成金屬表面失去陰極保護而加快銹蝕的誘因。一旦鋼結構銹蝕,防火涂層就會龜裂、脫落,從而失去防火保護作用。


為此,我們研究了一種用于超薄型鋼結構防火涂層表面的水性防腐罩面漆,其涂層具備致密、堅韌、疏水性強、硬度高、附著力和防腐性能好、電阻大等特性,能有效地屏蔽水蒸氣、氧氣、氯離子等,起到物理防銹及電化學防銹作用,延長防火涂料使用壽命,有效解決鋼結構建筑的防火、防腐問題[4-5]。


1 試驗

1.1 主要原材料與試驗儀器

純丙乳液(1100)、苯丙乳液(JK-1)、有機硅乳液(HG-54C),陶氏化學;鈦白粉(R-706)、云母粉(1250 目)、沉淀硫酸鋇,上海雙達化工有限公司;消泡劑、防霉劑等助劑,市售。

水性超薄型防火涂料,自制。GFJ-0.4 型高速分散機、STM-III 型斯托默黏度檢測儀:上海現代環境工程技術有限公司;防火時間測試裝置:自制。

1.2 基礎配方

超薄型鋼結構防火涂料用防腐罩面漆的基礎配方見表1。

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1.3 防腐罩面漆及樣板的制備

按配方依次稱取去離子水、成膜助劑、防霉劑、分散劑、消泡劑、鈦白粉、云母粉和硫酸鋇,高速分散45 min,加入玻璃珠再高速研磨15 min 后,在低速攪拌下加入乳液及助劑,分散均勻后,過濾、包裝。將制得的防腐罩面漆涂于涂有防火涂料(自制)的鋼板(200 mm×200 mm×2mm)上,室溫下養護7 d,用m(松香)∶m(石蠟)=1∶1 的混合熔融物封邊。

1.4 物理性能測試

1.4.1 耐曝熱性

將制備的樣板垂直放置在(50±2)℃的烘箱中,720 h 后取出,觀察涂層,應均勻細密、無龜裂紋及起泡現象。

1.4.2 耐濕熱性

將試板垂直放置在相對濕度為(90±5)%、溫度為(45±5)℃的恒溫恒濕箱中,504 h 后取出,垂直放置在無陽光直射的室內干燥,觀察涂層,要求表面均勻致密、無龜裂紋和起泡現象。

1.4.3 耐酸耐堿性

將樣板的2/3 分別垂直浸入5%鹽酸和5%氫氧化鈉水溶液中(標準要求酸、堿溶液濃度為3%),浸泡360 h 后取出,垂直放置在空氣中讓其自然干燥,觀察樣板表面。

1.4.4 耐鹽霧腐蝕性

按GB 10125—1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》規定進行試驗,經過50 次循環試驗后,取出試板垂直放在不受陽光直射的環境中自然干燥,觀察涂層。

1.4.5 耐火性能

按GB 14907—2002《鋼結構防火涂料》進行試驗,涂層厚度為(2.00±0.20)mm。


2 結果與討論

2.1 罩面漆乳液種類對涂層防腐性能的影響

研究了分別以純丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液為成膜物質時涂層的耐酸、耐鹽水及耐鹽霧性能,結果見表2。

表2 涂層的耐酸、耐鹽水及耐鹽霧性能

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從表2 可以看出,當以硅丙乳液為成膜物質時,耐酸性和耐鹽霧性試驗時涂層都有起泡現象。當以苯丙乳液為成膜物質時,耐鹽性和耐鹽霧性能表現良好,但耐酸性試驗時涂層有起泡現象。以純丙乳液為成膜物質時,涂層在耐酸、耐鹽和耐鹽霧性能試驗中均無異常,具有優異的防腐性能。因此,本文選擇純丙乳液作為超薄型鋼結構防火涂料用防腐罩面漆的主要成膜物質。

2.2 罩面漆對涂層防火性能的影響

對未涂罩面漆(1#)和涂有罩面漆(2#)的鋼結構防火涂層的防火性能進行比較,主要性能見表3。圖1 為未涂罩面漆的防火涂料涂層燃燒膨脹發泡層的狀態,圖2 為涂有罩面漆的防火涂料涂層燃燒膨脹發泡層的狀態。

表3 涂層的防火性能


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圖1 未涂罩面漆的防火涂料涂層燃燒膨脹發泡層狀態



圖2 涂有罩面漆的防火涂料涂層燃燒膨脹發泡層狀態

從表3 可以看出,1# 和2# 兩個樣品的耐火時間、發泡倍率和發泡時間大致相當。從圖1 和圖2 可以看出,1# 和2# 的發泡層狀態和結構也無明顯差異。因此,配套專用防腐罩面漆對防火涂層本身的防火性能影響不大。

3 防火涂料的性能

在之前研究水性超薄型鋼結構防火涂料的基礎上,結合本文研究的專用防腐罩面漆形成的防火防腐復合涂層,按JG/T 224—2007《建筑用鋼結構防腐涂料》和GB 14907—2002《鋼結構防火涂料》進行性能測試,結果見表4。

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注:①梁試件最大撓度≤L0/20=281.5 mm(L0 為試件計算跨度,L0=5630 mm)。

4 結論

(1)超薄型鋼結構防火涂料用防腐罩面漆的成膜物質采用純丙乳液時,涂層具有優異的防腐性能。

(2)涂有防腐罩面漆的防火涂層與未涂防腐罩面漆的防火涂層的防火性能相當,配套專用防腐罩面漆對防火涂層本身的防火性能影響不大。

(3)本文研究的配套專用防腐罩面漆與之前研究的水性超薄型鋼結構防火涂料形成的防火防腐復合涂層的性能符合JG/T 224—2007 和GB 14907—2002 標準要求。


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