[01203296]高分子基水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的研发

本项目通过合成一种新型高分子成膜物质,利用P-N、以及可膨胀石墨与晶须的协效阻燃作用,研发了一种无毒环保、低成本、耐候性好、装饰性好、耐火性能优良的水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。项目选择苯丙乳液和丙烯酸改性环氧乳液的复配乳液作为涂料成膜物质。通过设计单因素实验,以耐火极限为参考标准来确定聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）及三聚氰胺（MEL）的用量,并在此基础上,设计正交实验来确定三者的适宜比例。在阻燃性能方面,为了有效提高膨胀炭层的质量,选择钛白粉为无机填料,以可膨胀石墨和晶须作为无机阻燃添加剂,并探讨了两者的协效阻燃作用。在复配实验基础上进一步以环氧改性苯丙乳液作为水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的成膜物质,以提高防火涂料的综合性能。环氧改性苯丙乳液的制备采用半连续种子乳液聚合技术,以丙烯酸丁酯（BA）为软单体,以苯乙烯（St）、甲基丙烯酸丁酯（MMA）为硬单体,同时添加环氧树脂进行接枝改性。通过环氧树脂改性可以提高涂膜的硬度、附着力、耐水性,降低吸水率。以环氧改性苯丙乳液为成膜物质制备水性超薄膨胀型钢结构防火涂料,达到了预期膨胀效果,其膨胀效果比单纯的苯丙乳液和前期的复配型乳液为成膜物质的涂层高。该防火涂料产品不仅可以缩短和国际先进水平的差距,其关键技术的研发及产业化条件的形成,对突破防火涂层材料的绿色技术壁垒,推动我国预防火灾技术及涂层材料领域的发展起到积极作用。