2022年安全管理論發(fā)泡劑在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料性能中影響.doc

1、此材料由網(wǎng)絡(luò)搜集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。材料共分享，我們負責傳遞知識。平安治理論發(fā)泡劑在鋼構(gòu)造防火涂料功能中妨礙 近年來，現(xiàn)代化廠房、機場候機樓、影劇院、體育館、大型超市等大跨度建筑物廣泛采納鋼構(gòu)造。鋼材作為主要構(gòu)造材料，具有跨度大、自重輕、可預(yù)制加工等諸多優(yōu)點。由于鋼材本身不燃，因而鋼構(gòu)造的防火隔熱保護咨詢題曾一度被人們所無視；據(jù)國內(nèi)外相關(guān)材料報道和專業(yè)機構(gòu)的試驗結(jié)果顯示，鋼構(gòu)造建筑的耐火功能遠比磚石構(gòu)造和鋼筋混凝土構(gòu)造差。鋼材的力學(xué)功能是溫度的函數(shù)，機械強度隨溫度的升高而降低；鋼材失去承載才能時的溫度，定義為鋼材失效的臨界溫度；通常建筑用鋼材的臨界失效溫度為540。關(guān)于建筑火災(zāi)

2、，溫度大多在8001200之間。國際標準火災(zāi)升溫曲線公式為：T-TO=3451g(8t+1)式中T-火場溫度()，TO-火災(zāi)前室溫()，t-時間(min)由上式可知，在火災(zāi)發(fā)生的10分鐘內(nèi)，火場溫度可高達700以上。關(guān)于裸露的鋼構(gòu)件，只需幾分鐘，溫度就可到達臨界值，在縱向壓力和橫向拉力作用下，鋼構(gòu)造扭曲變形、跨塌毀壞。由此可見，不作防火保護的鋼構(gòu)造，遭遇火災(zāi)時的危險性是特別大的。鋼構(gòu)造防火涂料是涂覆于鋼構(gòu)造建筑物或構(gòu)筑物外表的一種涂料，具有一定的裝飾作用，遇火災(zāi)時能迅速膨脹構(gòu)成耐火絕熱保護層，以滿足建筑設(shè)計防火標準的要求。發(fā)泡劑是防火涂料在高溫火焰作用下構(gòu)成海綿狀或蜂窩狀阻燃隔熱膨脹炭化層的重

3、要組分。發(fā)泡劑含量以及復(fù)合發(fā)泡劑配比的不同，直截了當妨礙著防火涂料的阻燃隔熱功能，含量過高、過低或配比不恰當都不利于構(gòu)成優(yōu)質(zhì)的炭化層。本篇文章主要討論了發(fā)泡劑含量以及復(fù)合發(fā)泡劑配比對防火涂料功能的妨礙。一、發(fā)泡劑含量對防火涂料功能的妨礙1、 防火涂料的制備及其理化功能在其他組分確定的條件下，討論發(fā)泡劑對膨脹型防火涂料功能的妨礙。取發(fā)泡劑樣品，其配方變化量見表1。從表2能夠看出，該系列防火涂料的理化功能均能符合膨脹型防火涂料的國家標準鋼構(gòu)造防火涂料通用技術(shù)條件(GB14907-94)。2、燃燒實驗結(jié)果(1)鋼板背部溫度經(jīng)涂覆防火涂料的鋼板背部溫度隨發(fā)泡劑含量的變化關(guān)系見圖1。當發(fā)泡劑含量為13%

4、14%時(R 1、R 2、R 3)，隨發(fā)泡劑含量的增加，涂覆鋼板的背部溫度逐步降低(當發(fā)泡劑含量為13.56%時，鋼板背部溫度最低，低于150)；當發(fā)泡劑含量超過14%時，隨發(fā)泡劑含量增加，涂覆鋼板的背部溫度逐步升高，防火阻燃隔熱功能下降。圖2顯示了涂層膨脹倍數(shù)隨發(fā)泡劑含量的變化關(guān)系?？芍?，在發(fā)泡劑含量為13%14%時(R1、R2、R3)，隨發(fā)泡劑含量的增加，防火涂料的膨脹倍數(shù)逐步增加； R3的膨脹倍數(shù)最高，到達22.77倍；當發(fā)泡劑含量超過14%時，隨發(fā)泡劑含量增加，膨脹倍數(shù)卻逐步降低。結(jié)合燃燒實驗結(jié)果能夠看出，發(fā)泡劑在防火涂料中的含量僅在特別小的范圍內(nèi)變化，當其含量與催化劑、成炭劑含量相匹

5、配時，能得到膨脹倍數(shù)較高，構(gòu)造優(yōu)良的膨脹炭層。二、 復(fù)合發(fā)泡劑配比對防火涂料功能的妨礙含氯發(fā)泡劑(發(fā)泡劑2)在高溫下分解產(chǎn)生氯化氫(HCl)，其密度比空氣大，堆積在燃燒物外層，稀釋或隔絕了新鮮空氣,使被燃物無氧窒息，HCl迅速捕捉燃燒產(chǎn)生的自由基，減緩了高聚物的燃燒速度，減少可燃性氣體的生成，從而使火焰減小以致熄滅，發(fā)泡劑2的分解溫度較低，有利于涂層遇火時的軟化熔融，為涂層的成炭提供有利的條件，隨后脫水成炭催化劑催化成炭劑成炭；分解溫度較高的不含氯發(fā)泡劑(發(fā)泡劑1)分解釋放出 NH3、CO2、H2O等氣體使涂層膨脹，由于發(fā)泡劑1產(chǎn)生的氣體量大且危害性小，作為主發(fā)泡劑；發(fā)泡劑2在防火涂料中兼具增

6、塑劑功能，可提升涂料的理化功能，但其用量過多會導(dǎo)致涂膜不易實干，因而應(yīng)當適量。為得到理化功能與防火功能均優(yōu)良的膨脹型鋼構(gòu)造防火涂料，本節(jié)研究了兩種發(fā)泡劑配比對防火涂料功能的妨礙。1、防火涂料的制備及其理化功能在固定其它原料含量的根底上，通過改變復(fù)合發(fā)泡劑的配比(見表3)，研究防火涂料的防火阻燃功能。 近年來，現(xiàn)代化廠房、機場候機樓、影劇院、體育館、大型超市等大跨度建筑物廣泛采納鋼構(gòu)造。鋼材作為主要構(gòu)造材料，具有跨度大、自重輕、可預(yù)制加工等諸多優(yōu)點。由于鋼材本身不燃，因而鋼構(gòu)造的防火隔熱保護咨詢題曾一度被人們所無視；據(jù)國內(nèi)外相關(guān)材料報道和專業(yè)機構(gòu)的試驗結(jié)果顯示，鋼構(gòu)造建筑的耐火功能遠比

7、磚石構(gòu)造和鋼筋混凝土構(gòu)造差。鋼材的力學(xué)功能是溫度的函數(shù)，機械強度隨溫度的升高而降低；鋼材失去承載才能時的溫度，定義為鋼材失效的臨界溫度；通常建筑用鋼材的臨界失效溫度為540。關(guān)于建筑火災(zāi)，溫度大多在8001200之間。國際標準火災(zāi)升溫曲線公式為：T-TO=3451g(8t+1)式中T-火場溫度()，TO-火災(zāi)前室溫()，t-時間(min)由上式可知，在火災(zāi)發(fā)生的10分鐘內(nèi)，火場溫度可高達700以上。關(guān)于裸露的鋼構(gòu)件，只需幾分鐘，溫度就可到達臨界值，在縱向壓力和橫向拉力作用下，鋼構(gòu)造扭曲變形、跨塌毀壞。由此可見，不作防火保護的鋼構(gòu)造，遭遇火災(zāi)時的危險性是特別大的。鋼構(gòu)造防火涂料是涂覆于鋼構(gòu)造建筑

8、物或構(gòu)筑物外表的一種涂料，具有一定的裝飾作用，遇火災(zāi)時能迅速膨脹構(gòu)成耐火絕熱保護層，以滿足建筑設(shè)計防火標準的要求。發(fā)泡劑是防火涂料在高溫火焰作用下構(gòu)成海綿狀或蜂窩狀阻燃隔熱膨脹炭化層的重要組分。發(fā)泡劑含量以及復(fù)合發(fā)泡劑配比的不同，直截了當妨礙著防火涂料的阻燃隔熱功能，含量過高、過低或配比不恰當都不利于構(gòu)成優(yōu)質(zhì)的炭化層。本篇文章主要討論了發(fā)泡劑含量以及復(fù)合發(fā)泡劑配比對防火涂料功能的妨礙。一、發(fā)泡劑含量對防火涂料功能的妨礙1、 防火涂料的制備及其理化功能在其他組分確定的條件下，討論發(fā)泡劑對膨脹型防火涂料功能的妨礙。取發(fā)泡劑樣品，其配方變化量見表1。從表2能夠看出，該系列防火涂料的理化功能均能符合膨

9、脹型防火涂料的國家標準鋼構(gòu)造防火涂料通用技術(shù)條件(GB14907-94)。2、燃燒實驗結(jié)果(1)鋼板背部溫度經(jīng)涂覆防火涂料的鋼板背部溫度隨發(fā)泡劑含量的變化關(guān)系見圖1。當發(fā)泡劑含量為13%14%時(R 1、R 2、R 3)，隨發(fā)泡劑含量的增加，涂覆鋼板的背部溫度逐步降低(當發(fā)泡劑含量為13.56%時，鋼板背部溫度最低，低于150)；當發(fā)泡劑含量超過14%時，隨發(fā)泡劑含量增加，涂覆鋼板的背部溫度逐步升高，防火阻燃隔熱功能下降。圖2顯示了涂層膨脹倍數(shù)隨發(fā)泡劑含量的變化關(guān)系?？芍诎l(fā)泡劑含量為13%14%時(R1、R2、R3)，隨發(fā)泡劑含量的增加，防火涂料的膨脹倍數(shù)逐步增加； R3的膨脹倍數(shù)最高，到

10、達22.77倍；當發(fā)泡劑含量超過14%時，隨發(fā)泡劑含量增加，膨脹倍數(shù)卻逐步降低。結(jié)合燃燒實驗結(jié)果能夠看出，發(fā)泡劑在防火涂料中的含量僅在特別小的范圍內(nèi)變化，當其含量與催化劑、成炭劑含量相匹配時，能得到膨脹倍數(shù)較高，構(gòu)造優(yōu)良的膨脹炭層。二、 復(fù)合發(fā)泡劑配比對防火涂料功能的妨礙含氯發(fā)泡劑(發(fā)泡劑2)在高溫下分解產(chǎn)生氯化氫(HCl)，其密度比空氣大，堆積在燃燒物外層，稀釋或隔絕了新鮮空氣,使被燃物無氧窒息，HCl迅速捕捉燃燒產(chǎn)生的自由基，減緩了高聚物的燃燒速度，減少可燃性氣體的生成，從而使火焰減小以致熄滅，發(fā)泡劑2的分解溫度較低，有利于涂層遇火時的軟化熔融，為涂層的成炭提供有利的條件，隨后脫水成炭催化

11、劑催化成炭劑成炭；分解溫度較高的不含氯發(fā)泡劑(發(fā)泡劑1)分解釋放出 NH3、CO2、H2O等氣體使涂層膨脹，由于發(fā)泡劑1產(chǎn)生的氣體量大且危害性小，作為主發(fā)泡劑；發(fā)泡劑2在防火涂料中兼具增塑劑功能，可提升涂料的理化功能，但其用量過多會導(dǎo)致涂膜不易實干，因而應(yīng)當適量。為得到理化功能與防火功能均優(yōu)良的膨脹型鋼構(gòu)造防火涂料，本節(jié)研究了兩種發(fā)泡劑配比對防火涂料功能的妨礙。1、防火涂料的制備及其理化功能在固定其它原料含量的根底上，通過改變復(fù)合發(fā)泡劑的配比(見表3)，研究防火涂料的防火阻燃功能。經(jīng)測試，該系列防火涂料的理化功能均到達國家標準。2、燃燒實驗結(jié)果(1)鋼板背部溫度含不同復(fù)合發(fā)泡劑防火涂料涂覆的鋼

12、板，在燃燒試驗中鋼板背部所達最高溫度見圖3 。由圖能夠看出，在發(fā)泡劑1與發(fā)泡劑2配比小于3:1時，鋼板背部溫度相差不大，當其配比為2.12:1時(X2)，鋼板背部溫度最低(由圖可看出，涂層的膨脹倍數(shù)按X2、X3、X1、X4順序遞減，該結(jié)果與鋼板背面溫度的變化情況相符合。綜合以上實驗結(jié)果能夠看出，復(fù)合發(fā)泡劑配比妨礙防火涂料的膨脹功能及炭層質(zhì)量，從而妨礙到防火涂料的防火阻燃隔熱功能。遇火時，發(fā)泡劑2分解放出氣體，使已軟化、熔融的涂層膨脹發(fā)泡，體積增大；與此同時脫水成炭催化劑分解釋放出游離酸，催化成炭劑脫水炭化；隨后發(fā)泡劑1 分解放出氣體，促使膨脹炭層的最終構(gòu)成。該過程中各原料組分的分解溫度要協(xié)調(diào)、用量需互相匹配。防火涂料在高溫下構(gòu)成熔體的粘彈性決定了膨脹泡孔的構(gòu)造；膨脹的初始階段，體系粘度大，有利于構(gòu)成小氣泡，膨脹后期，氣體的擴散速度對膨脹程度起決定作用。因而，要獲得優(yōu)良的發(fā)泡體(炭化層)，必須使熔體中同時存在