武汉钢结构防火涂料--超薄型溴碳酚醛环氧钢结构防火涂料

   超薄型溴碳酚醛环氧钢结构防火涂料
   由于钢结构具有质量轻、强度高、施工方便等优点，正日益广泛地使用于大型建筑中。但是钢结构的耐火性能很差，极易导热，在自身温度超过540℃时，其机械强度几乎全部丧失[1]。此时便会导致建筑物不能支撑自身质量而坍塌，从而给人们的生命和财产带来巨大的损失。溴系阻燃剂的分解温度大多在200～300℃，与各种高聚物材料的分解温度相匹配，因此能在时刻，于气相及凝聚相同时起到阻燃作用，添加量最小，阻燃效果，是目前应用最为广泛的阻燃剂[2]。欧盟规定自2006年1月1日起，在欧盟国家销售的所有电子电气设备，不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。但其它溴系阻燃剂却不在禁止范围内，而且经过专家多方论证，证明多数溴系阻燃剂不会对环境产生恶劣影响[3]。所以将溴元素引入到高分子材料中，可达到提高涂料装饰性和耐火极限的目的。但是，市场上销售的超薄膨胀型防火涂料还存在一定的缺陷，如耐水性不好，遇水易脱落、膨胀等，耐久性也欠佳[4]。由于防火涂料中大量使用的阻燃剂能溶于水而造成超薄型钢结构防火涂料的耐候性差，为解决成碳剂季戊四醇水溶性大而造成的涂层耐水性差的问题，本研究采用界面缩聚法对季戊四醇进行微胶囊化，极大地提高了涂层的耐水性。 
   2试验部分 

   2.1原料 

   对溴苯酚，工业品；苯酚，分析纯；甲醛，分析纯；异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），工业品；二苯甲烷二异氰酸酯（MDI），工业品；HDI缩二脲，工业品；甲苯二异氰酸酯（TDI），工业品；E-44，工业品；聚磷酸铵，优级；三聚氰胺，优级；季戊四醇，工业品。 

   2.2仪器 

   QFD型电动漆膜附着力测定仪，天津市材料试验机厂；涂膜火焰喷射燃烧测试仪，自制；QZM锥形研磨机，天津伟达试验机厂；DJ1C-60W增力电动搅拌器等。 

   2.3试验过程 

   2.3.1溴碳酚醛树脂的制备 

   将对溴苯酚和苯酚以1∶1物质的量比混合后加入到装有搅拌装置和冷凝管的100mL的圆底烧瓶中，搅拌加热使其完全融化，降温至58℃后加入37%的甲醛溶液（酚醛物质的量比为1.00∶0.75），搅拌混合均匀后，加入对溴苯酚和苯酚总量的1%的草酸溶液。缓慢加热至沸腾，持续1~2h，当黏度达到一定标准后停止加热，静置30min，水洗（水温60~70℃）6~7次使pH接近7，然后减压脱去水、甲醇等杂质，温度不超过130℃。 

   2.3.2季戊四醇微胶囊的制备 

   武汉钢结构防火涂料--将70mL二甲苯和2mLSpan-80混合后加入装有搅拌装置和冷凝管的250mL的三口瓶中，并在室温下不断快速搅拌10min。再将2g季戊四醇溶解在100mL蒸馏水中后加入三口瓶中，同样在室温下不断快速搅拌。10min后，将5.55g异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、20mL二甲苯以及0.5mL二月桂酸二丁基锡催化剂混合后加入，并在70℃水浴加热下快速搅拌约5h。倒出后用二甲苯对微胶囊进行多次洗涤，除去其中含有的Span-80，然后在60℃下烘干[5-6]。 

   2.3.3超薄型钢结构防火涂料的制备 

   先将溴碳酚醛树脂和E-44溶于环己酮和醋酸丁酯中，再依此加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇微胶囊、三氧化二锑、氯化石蜡和钛白粉，分散均匀后将其研磨至规定细度即可。 

   3结果与讨论 

   3.1溴碳酚醛树脂合成原料对树脂性能的影响 

   3.2树脂黏度对耐火极限的影响 

   通过溴碳酚醛树脂合成与季戊四醇微胶囊化的实施与讨论，可以得出如下结论： 

   ⑴酚醛物质的量比为1.00∶0.75，草酸用量为1%，用作防火涂料的溴碳酚醛树脂的黏度是33mPa·s。 

   ⑵用IPDI包覆季戊四醇，IPDI包覆季戊四醇的反应温度为70℃，反应时间为5h，季戊四醇微胶囊用量为8%时，涂料的性能。 

   ⑶经IPDI对季戊四醇进行微胶囊化用于防火涂料，防火涂料性能得到很大提高，耐水性达16d，附着力1级，硬度3H，柔韧性2mm，耐火极限123min。

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