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膨胀型钢结构防火涂料膨胀炭质层的隔热作用

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北京化工大学学报（自然科学版） 2005年第1期32卷 16-20页

作者：刘学军付若愚郭奋咸才军郭保文北京化工大学教育部超重力工程研究中心北京100029 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083 北京首创纳米科技有限公司北京100094

文中通过对膨胀型钢结构防火涂料膨胀绝热过程的分析 ,导出了膨胀炭质层中的热量传递模型 ,探讨了炭质层结构和性能对耐火极限的影响规律 ,再与实验数据进行对比分析。

关键词：钢结构防火涂料膨胀炭质层隔热作用数学模型

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水性防火涂料成分对防火时间的影响

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材料保护 2011年第5期44卷 56-58,84页

作者：赵苏杨海峰吴娇颖沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168

为了探讨水性防火涂料成分对防火时间的影响,以模拟大板燃烧法研究了其组分乳液、颜料、脱水催化剂、成炭剂、发泡剂不同用量时的防火效果。结果表明:水性防火涂料的防火时间主要受膨胀海绵状炭质层的膨胀高度、泡孔尺寸以及炭质层表面... 详细信息

为了探讨水性防火涂料成分对防火时间的影响,以模拟大板燃烧法研究了其组分乳液、颜料、脱水催化剂、成炭剂、发泡剂不同用量时的防火效果。结果表明:水性防火涂料的防火时间主要受膨胀海绵状炭质层的膨胀高度、泡孔尺寸以及炭质层表面形成的白色无机物质连续程度等因素影响;水性防火涂料中基料、颜料、防火组分含量影响了膨胀海绵状炭质层的结构和性能,进而影响了其防火时间。

关键词：水性防火涂料防火时间膨胀炭质层成分

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水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的研制

水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的研制

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作者：刘学军北京化工大学

学位级别：硕士

钢结构广泛应用于歌剧院、体育场馆、高层建筑等。但是钢材的临界温度在540℃左右,如果发生火灾,只要十几分钟就上升到临界温度,使建筑物的承载能力大幅下降而导致垮塌,造成人员伤亡和经济损失。钢结构防火涂料在遇到火焰或高温热源时,... 详细信息

钢结构广泛应用于歌剧院、体育场馆、高层建筑等。但是钢材的临界温度在540℃左右,如果发生火灾,只要十几分钟就上升到临界温度,使建筑物的承载能力大幅下降而导致垮塌,造成人员伤亡和经济损失。钢结构防火涂料在遇到火焰或高温热源时,酸化剂分解产物与炭化剂发生酯化反应生成磷酸酯,涂料体系在此过程中软化熔融,在气化剂分解出的气体作用下体系膨胀开来,磷酸酯进一步脱水并交联固化,形成一层低导热系数的多孔炭质层,起到绝热作用,延缓钢结构的温升,从而达到保护建筑物的目的。本课题主要研究钢结构的防火协同作用机理和各组分对涂料防火性能的影响规律,将可膨胀石墨应用到钢结构防火涂料中,利用可膨胀石墨膨胀后成蠕虫状穿插于膨胀炭质层中,来增强炭质层的强度,延长钢结构的耐火极限,最后开发出一种水性超薄膨胀型钢结构防火涂料,能够达到2个小时的耐火极限,既满足环保要求又能节约施工成本。最后,本文建立了膨胀炭质层的简化绝热模型,从理论上推导了炭质层的膨胀高度、导热系数、燃烧时间等对耐火极限的影响规律。本防火涂料以水为溶剂,根据不同的固含量开发了不同的制备工艺,为下一步工业化制备做好了准备。

关键词：钢结构防火涂料耐火极限膨胀炭质层模型

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纳米氢氧化铝在防火涂料中的应用

纳米氢氧化铝在防火涂料中的应用

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作者：杨海峰沈阳建筑大学

学位级别：硕士

近年来,随着人类对建筑材料要求的不断提高,高分子材料和钢材的应用越来越广泛,高分子材料具有可燃性以及钢材耐火极限低的缺点导致火灾的发生也呈上升趋势,火灾造成的人员伤亡和财产损失是严重的,预防火灾的问题也成为了人们越来越关... 详细信息

近年来,随着人类对建筑材料要求的不断提高,高分子材料和钢材的应用越来越广泛,高分子材料具有可燃性以及钢材耐火极限低的缺点导致火灾的发生也呈上升趋势,火灾造成的人员伤亡和财产损失是严重的,预防火灾的问题也成为了人们越来越关注的焦点。水性膨胀型防火涂料的出现,降低了火灾的破坏性。防火涂料是覆盖在可燃性或耐火极限低的基材的表面,降低基材的可燃性或提高基材的耐火极限的一类物质,在火焰或高温时,涂层发生膨胀炭化,形成一个比原来高几十倍的蜂窝泡沫状炭质层,减缓了热量的传递,提高材料的耐火时间。本文研究了防火涂料的各组分对防火性能的影响规律。选有机硅改性苯丙乳液和聚醋酸乙烯乳液为基料,研究其复合的比例和用量对防火性能的影响,实验结果表明有机硅改性苯丙乳液和聚醋酸乙烯乳液以3:1的比例混合时,防火时间可以达到480s,混合乳液用量为27.5%。通过实验对比,选二氧化钛为颜料时,涂料的防火时间为480s,在防火涂料中二氧化钛不仅提高涂层的物理性能并且它还可以提高防火性能,当其用量为17.5%时,涂层的防火时间为461s,防火涂料的关键组分是脱水催化剂(聚磷酸铵)、成炭剂(季戊四醇)和发泡剂(三聚氰胺),三者的混合比例为10:5:6时,涂层的防火性能较好。实验研究表明各组分用量变化对升温速度也有影响,各组分用量对涂层的防火时间的影响主要是集中在中后期,涂料中的任意组分用量发生改变时,对涂层的初期防火时间基本无影响,所以涂层的防火基本可以分为三个阶段。笔者考虑在初期选择加入一些低温分解吸热的物质,降低其升温速度以便提高涂层的防火性能。本文研究纳米氢氧化铝用量对防火性能的和对初期升温速度的影响,当纳米氢氧化铝用量为6%时,涂料的防火性能和部分理化性能均较好,将纳米氢氧化铝引入防火涂料中,防火时间相对延长约30%,通过对防火涂料升温速度的研究可知,纳米氢氧化铝在涂料中的作用主要是在初期可以分解吸收大量的热量,明显延缓了初期的升温速度,所以涂层的防火时间有较明显的提高,团聚现象是纳米级颗粒较为常见的问题,为提高其在涂料中的分散性,选硬脂酸为表面改性剂,对纳米氢氧化铝进行改性,以改性后的纳米氢氧化铝为填加剂配制防火涂料,由实验结果可知,改性纳米氢氧化铝涂料的防火时间可延长约10%。

关键词：水性防火涂料膨胀炭质层升温速度纳米氢氧化铝防火性能

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钢结构防火涂料热传导数学模型的建立和分析

钢结构防火涂料热传导数学模型的建立和分析

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2006全国阻燃学术年会

作者：赵晋宏李翔刘仲平山西省晋中市榆次区迎宾西路晋中市消防支队

对膨胀型钢结构防火涂料建立了三维热传导模型,并用该模型解释和预测钢结构防火涂料的热行为。

关键词：钢结构防火涂料膨胀炭质层数学模型

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