室内水性膨胀型防火涂料的性能测试

俞洁，崔利娟，张洪德，李娟龙，热米莱·木合塔尔

(1.西北师范大学 化学化工学院，甘肃 兰州 730070；2.新疆君泰机电工程有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

钢结构在机场航站楼、体育馆等大型建筑中广泛应用[1-2]，然而裸露的钢结构在700 ℃火场温度下15 min内便可坍塌，从而造成经济损失和人员伤亡[3]。近年来，涂覆防火涂料是保护钢结构的最经济、有效的方法之一[1-4]。

室内水性膨胀型钢结构防火涂料是以水为分散介质，涂层厚度不超过3 mm的涂料[5]。该类涂料遇火膨胀发泡，形成比涂层厚几倍以上的致密炭层，进而有效阻止火焰蔓延，为火灾扑救赢得时间[6]。目前，人们对此类涂料的研究主要停留在配方上，对结构和性能的深入研究较少[7-9]。本文以一种室内水性膨胀型防火涂料为例，研究了涂料的耐火性能和热稳定性，以及涂层燃烧后炭层的结构和形貌，在此基础上，分析了炭层的形成过程。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

石棉、底漆、石蜡、室内水性膨胀型防火涂料(阻燃体系为聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL))均为工业品；乙醇，分析纯。

BS2245型精密分析天平；GZX-GF101-3-S型电热恒温烘箱；JJ-1型数显增力电动搅拌器；挂式酒精喷灯(深圳市瑞鑫达仪器有限公司)；TG/DSC-6型热重-差示扫描量热分析仪；FTS-3000型傅里叶变换红外光谱仪；D/max-2400型 X-射线粉末衍射仪；佳能(Canon)PowerShot G7 X Mark II G7X2 数码相机；Ultra Plus场发射扫描电镜(SEM)。

1.2 样板的制备

将一定量的水性涂料置于烧杯中，用数显高速增力电动搅拌器以1 000 r/min的转速搅拌20 min。将防火涂料涂刷在涂有防锈漆的钢板上，每间隔2 h涂刷1次，每次涂层厚约0.5 mm，直到用游标卡尺测得涂层总厚度约为2.5 mm，在50 ℃烘箱中干燥，然后进行性能测试。……