木材用膨胀型防腐阻燃涂料的制备与性能研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pyking2003
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目前,国内木材防火涂料防护功能单一,涂料研究仅仅侧重于防火,或者侧重于防腐,很少能将两种性能完整结合到一种涂料中去。另外,现有的防火或者防腐涂料存在配方复杂,成本高,有部分产品阻燃、防腐性能不好,容易干裂,影响使用。本文系统地研究了膨胀型防腐阻燃涂料的制备和性能,所制得的膨胀型防腐阻燃涂料具有涂层薄、装饰效果好,遇到火焰或高温作用时涂层膨胀发泡,防火隔热效果较好的特点。另外,它的防腐性能及其它综合性能经检测也达到相应标准。  首先,本文选用202树脂(氯乙烯树脂)和硅丙树脂作为涂料的基体,研究了两种基体配比对阻燃性能的影响,确定202树脂和硅丙树脂比例为2∶1;在此基础上,考察树脂用量对防火涂料阻燃性能的影响,当树脂用量为30%时,防火性能最佳。另外,考察涂覆比和涂膜厚度等对涂料阻燃性能的影响,结果表明,涂膜越厚,其耐燃时间越长,燃烧后形成的炭质层越高,本文最终确定干膜厚度为100μm。  本文选取APP-MEL-PER为膨胀型防火阻燃体系,采用四因素三水平正交实验,对APP(多聚磷酸铵)、MEL(三聚氰胺)、PER(季戊四醇)的配比进行条件优化。结果显示,APP对阻燃效果的影响最大,m(APP)∶m(MEL)∶ m(PER)的最佳比例接近于8∶5∶3。经对比实验,配合使用的无机阻燃剂Al(OH)3用量为4%左右时,防火涂料的阻燃性能最佳。对防火涂料进行重复性试验,其耐燃时间达到防火一级标准。利用热分析仪TG和DSC,SEM、XRD、FT-IR等分析测试手段对膨胀型防火阻燃涂料的阻燃机理进行了深入研究。可知,在阻燃的整个过程中,APP-PER-MEL三者密切配合,协同作用。  通过添加木材防腐剂纳米银溶液制备防腐阻燃涂料。当防腐剂添加量为4%时,即具有很好的防腐效果,也不会影响该涂料的阻燃性能。通过综合性能测试,该膨胀型防腐阻燃涂料具有好的成膜性、透明性,贮存稳定,性能优良,综合性能高于市场上现售的产品。
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