金属氧化物对水性膨胀型防火涂料防火阻燃性能的影响(2)
1.1膨胀型涂料阻燃体系的研究 阻燃体系通常由发泡剂、催化剂和成炭剂组成，常用的物质有三聚氰胺、聚磷酸铵和季戊四醇，组成 P-C-N 阻燃体系，当选择不同的物质组成不一样的阻燃体系，防火涂料的防火性能也会产生变化。 2011年，国际油漆公司研制出了 Interchange 1120[4]，这是一种单组份低 VOC 水性丙烯酸型膨胀防火涂料，他最大的亮点是不含氯和硼酸，有效减少了可挥发性有机化合物的排放，有利于人们的健康并减少温室效应。这种涂料不仅有良好的兼容性，能与环氧涂料、聚氨酯面漆等油漆兼容更具有长达三小时的防火保护，优于一般的涂料，耐久性也十分突出，可在干燥室内环境中使用 15年以上，在机场、轻轨等地使用率很高。 姜卫丽等 [5]将聚有机硅氧烷乳液、水溶性三聚氰胺甲醛树脂以及自交联丙烯酸酯乳液拼合作为成膜树脂，用以聚磷酸铵作为脱水催化剂、双季戊四醇作为碳化剂以及三聚氰胺作为发泡剂的组合组成 P—C—N 阻燃体系，此体系的亮点为将常用的季戊四醇换成了含碳量更高的双季戊四醇，使得生成的炭化层具有更高的成炭量以及更好的密度和强度，从而提高了防火涂料的防火性能。
1.2膨胀型涂料填料的研究
1.2.1 贝壳粉 贝壳粉是贝壳粉碎的粉末，主要成分为 CaCO3，具有绿色环保的自然特性。在防火阻燃、调节空气湿度、吸音降噪、防静电及抗菌、抑菌方面效果显著，与硅藻泥的吸附性能几乎没有差别，而且其比重更小，因而施工性能更佳，更具质感柔和的视觉效果。以贝壳粉作为填料做成的涂料本生并不燃烧，所以即使发生火灾，涂料只会出现熔融状态，不会产生任何对人体有害的气体烟雾，不会对人体造成伤害。胡箫等[6]配置了以贝壳粉、聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇等作为原料制成 TAPN-01 型膨胀型防火涂料，通过隧道燃烧法分析得到在 900-1000 度，CaCO3能充分解为CaO和 CO2，且贝壳粉的最佳用量在 3%-7.8%之间，小于 3%是对防火性能没有影响而大于区间则会减小涂料的防火性能。
1.2.2 硼酸锌 硼酸锌是一种环保型的非卤素阻燃剂，具有环保无毒、高热稳定性、分散性好等特点，因此被作为一种高效阻燃剂被广泛应用在塑料、涂料等领域。宋晓卉等[7]将硼酸锌为阻燃抑烟协效剂加入 P-C-N 阻燃体系中，实验发现添加一定的硼酸锌不仅可以提高膨胀阻燃体系的成炭率和炭层的致密性，使防火隔热效果有效增强，还可以隔绝空气，使耐燃时间延长、生烟时间延后。
1.2.3 流变助剂 流变助剂是一些可以改变流体流变性的助剂，可以是聚合物或天然增稠剂，无机或有机溶剂，或各种各样的有机/无机电解质或分散剂。B. Bodzaya[8]等曾研究过流变助剂中的蒙脱土、坡缕石和海泡石对膨胀性防火涂料的阻燃性能的影响。 蒙脱石是由纳米厚度的带负电荷的硅酸盐层表面的一类，具有独特的一文纳米层状结构和离子交换性能，蒙脱土的应用领域非常广泛，特别是无机和有机改性使它充满了许多独特的性质，被称为“万能材料”，能提高材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能，有非常广泛的应用前景。坡缕石晶体，一般为白色，灰色，淡绿色或淡褐色，当加热到 700-800 ℃，硬度可从2-3提高到5，具有巨大的比表面积和吸附能力，良好的流变催化性能、理想的胶体耐热性能，是一种稀有矿物。海泡石是一种具有层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物具有脱色、隔热、绝缘、抗腐蚀、抗辐射及热稳定等性能。实验表明，蒙脱石对耐火时间并没有什么提高但能增强成炭层的机械稳定性；海泡石有助于将炭层调整到合适厚度，增强防火涂料的隔热性能；而坡缕石会降低炭层的强度从而降低防火性，由此可见在选择添加剂时也须谨慎，不然不但不能提高防火涂料的防火性能反而适得其反。
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