钢结构防火涂料的性能测试方法和配方设计研究

1、钢结构防火涂料的性能测试方法和配方设计研究李 风 (国家防火建筑材料质量监督检验中心 , 四川 都江堰 611830摘 要 :介绍了钢结构防火涂料的性能测试方法 , 并结合工作实践介绍了钢结构防火 涂料的配方 设计原则。重 点 介绍了厚涂型、 薄涂型、 超薄膨胀型室外型钢结构 防火涂料的研究及应用范围。关键词 :钢结构建筑 ; 防火涂料 ; 防火隔热 ; 阻燃剂 ; 耐火极限中图分类号 :TQ 637 8 文 献标识码 :A 文章编号 :0253-4312(2010 02-0045-05Testi ng M ethods and For m ul ati on D esign ofFire R

2、 etartant Coati ngs for Steel StructureL i Feng(Ch i na N ational Center for Q uality Sup ervision and T esting of F ire Building M ater i als , D ujiangyan, S ichuan 611830, China Abstract :Th is artic le has descri b ed the testi n g m ethods of the perfor m ance of fire retardant coatings forstee

3、 l struct u re . Co m bined the practical experience , the pri n ciple of f o r m ulation desi g n of fire retar dant coat i n gs for stee l str ucturesw as presented , focusing on the researc h and applicati o n o f h i g h bu ild , th i n , super-th i n and outdoor fire-resistant coati n gs for st

4、eel str uctures , respectively .K ey W ords :steel str ucture bu ildings ; fire-resistant coatings ; fire proofing and heat insulation; fire-retardant agents ; durati o n of fire resistance作者简介 :李风 (1957 , 男 , 研究员 , 公安部四川消防研究所所长 , 国家防火建筑材 料质量监督检 验中心主任 , 主 要从事建筑 结构防火 及阻燃技术的研究 。0 引 言由于钢结构具有 强 度高、 受 荷能

5、 力强、 自 质轻、 占 空体 积 小、 构件制造与安装 方便、 节约 木材 等许 多优 点 , 因此 越来 越 广泛地应用于 建筑中。 特别是 一些 重要 建筑、 大 跨度 建筑 和 高层建筑 , 采用钢 结构是 十分 理想 的。随着 我国 建设 事业 的 不断发展 , 各种建筑 象雨后 春笋 , 日 益增 多 , 各部 门对 使用 钢 结构防火涂料作 钢材 防火 保护的 要求 也日益 增加 , 钢 结构 防 火涂料的研究、 生产及推广应用正在逐渐进入高潮。钢结构防火涂料 是 由基 料、 阻燃 添加 剂、 增强 填料、 溶 剂 及助剂经研磨而 成 , 喷、 刷在钢 构件 表面 , 除 具有

6、装饰 和保 护 作用外 , 由于涂料本身的不燃性和难 燃性 , 能阻止 火灾发 生时 火焰的蔓延 , 延缓火 势的扩 展 , 起防 火隔 热保 护作 用 , 使钢 材 免受高温火焰的 直接 灼烧 , 防止 钢材 在火灾 中迅 速升 温而 降 低强度 , 避免钢结构 在短 时间内 失去 支撑能 力而 导致 建筑 物 垮塌。从而延缓 垮塌时 间 , 为消 防救 火提 供宝 贵的 时间 。钢 结构防火涂料发展到 现在 , 基本上 已形成 多品种、 系列 化。从 类型上讲有厚 涂型、 薄涂 型和 超薄 型。在应 用范 围上 又分 室 外型和室内型。使 用钢 结构防 火涂 料 , 可将 钢结 构的 耐火

7、 极 限由 0 25h 提升到设计规范规定的耐火极限。可应用在 耐火极限要求 0 54h 的建筑钢结构上。由于钢结构防火涂料比 其他防火保护措施相比有成本低、 施工 灵活等优 点 , 广 泛用于 大型承重钢结构 , 用于 耐火 等级为 一、 二级 的建 筑物 的钢 柱、 梁、 楼板和屋顶 承重构 件 , 设备 的承 重钢 框架、 支 架、 裙座 等。 用防火涂料保护钢梁或钢柱 , 可达 4 0h 耐火极限。对薄型特 别是超薄型钢结构防火涂料 , 其外观装 饰性很好 , 因此 在满足 防火要求的同时 , 又能满足人们高装饰 性要求 , 因此特 别适用 于重点工程和 表 面积 较 小的 钢桁、 钢

8、网、 钢 条 等 非承 重 钢结 构。目前防火 涂 料 是 工 程 应 用 中 钢 结 构 防 火 保 护 的 最 佳选材。1 钢结构防火涂料性能测试方法与技术要求耐火性能是钢结构防火涂料 的重要性 能。钢结构 防火涂 料的耐火性能以涂覆钢构件的涂 层厚度和对 应的耐火 极限来 表示。在我国钢结构防火涂料性能 测试及产 品质量制 定依据 国家标准 钢 结构 防火涂 料 ! (G B14907, 对 涂料耐 火性 能的 测试方法是选用工程中有代表性的型钢梁 (如 I36b 、 I40b 或 实际工程中使用的 钢构 件作 为基材 , 经 除锈和 喷刷 防锈 漆等 防锈处理后 , 依 据待测 钢结

9、构防火 涂料 产品中 规定 的使 用量 和工艺条件对构 件进行 涂覆 和保 养。待 养护 期满 后 , 按 GB /45第 40卷第 2期 涂 料 工 业V o. l 40 N o . 22010年 2月 PA I NT &COAT I NG S I N DU S TRY Feb . 2010T 9978建筑构件耐火性能试验方法 ! 规定的试验炉 、 标准 升温 和操作程序进行试验 。当试件 为钢梁时 , 应简 支、 水平安 装在 水 平燃烧 试验 炉上 , 并按 GB J17 1988钢 结构设 计手 册 ! 的 规定加载 , 采用等弯 矩四点 集中 加载 , 钢 梁三 面受 火 ,

10、 受火 段 长不少于 4500mm; 试件 支点 内外 非受 火部 分不 应超 过 300 mm 。耐火试验采用明火 , 使试件受 到与实 际火灾 相似的 火焰 作用。钢结构防火涂料的耐火 极限以试验 开始至 试件失 去承 载能力或涂料失去隔 热性的时间来确 定。钢梁的 耐火极 限时 间是以试件最大挠度 达到 L /20(L 是两支点距离 的时间 作为 判定根据。对室外 钢结 构防火 涂料 耐火 理化 性能 判定 是 , 用 116热轧普通 工字钢 梁 (长度 500mm 7根 , 每根预 埋热电 偶 后 , 按涂料规定的施 工工 艺对 7根短钢 梁的 每个 表面 进行 施 工 , 涂层厚度规

11、定为室外超薄 型 (W CB 1 52 0mm , 室 外薄 型 (WB 4 55 0mm, 室外厚型 (WH 2025mm 。每根短钢 梁试件的涂层厚度偏差相互之间不能大于 10%。用 6根达到 规定的养护期 的 钢梁 分 别完 成耐 曝 热性、 湿热 性、 冻 融 循环 性、 酸性、 碱性、 盐雾腐蚀 性试验 , 然后 同第 7根涂覆钢 梁一起 进行以下耐火试验。将试 件水平 放入 试验炉 中 , 3面受 火 , 按 GB /T9978 1988规定的升温条件升温 , 同时监测 3个受火面 相应位置的温度。以第 7根 钢梁 内部达 到临 界温度 (平均温 度 538 , 最高温度 649

12、的时间为基准 , 第 16根钢梁试 件达到临界温度的时间 衰减不 大于 35%者 , 来判 定该 对应项 理化性能是否合 格。对钢 结构防 火涂 料产 品质 量的 判定 , 则 是按国家标准 G B14907 2002钢结构 防火涂料 ! 中的 指标要 求进行。钢 结 构 防 火 涂 料 的 技 术 性 能 要 求 应 符 合 表 1的 规定。表 1 室内钢结构防火涂料的技术指标Table 1 Perfor m an ce of fireproofi n g coatings for i ndoor steel structure项目指标室内超 薄型 (NCB 室内薄型 (N B 室内厚型 (

13、NH 在容器中的状态 经搅拌后呈均匀细腻流体 , 无结块经搅 拌后呈现匀液态或稠厚流体 , 无结块经搅拌后呈均匀 稠厚流体 , 无结块表干时间 /h, #81224初期干燥抗裂性 不应出现裂纹 允许出现 13条裂纹 ,其宽度应 #0 5mm允许出 现 13条裂纹 , 其宽度应 #1mm外观与颜色 涂层干燥后 , 外观与颜 色同样品相比 , 应无明显差别涂层干燥后 , 外观与颜色同 样品相比 , 应无明显差别粘结强度 /M Pa 0 20 0 15 0 04抗压强度 /M Pa 0 3干密度 /(kg %m -3 #500耐水性 24h , 涂层应无起层、发泡、 脱落现象 24h , 涂层应无起

14、层、发泡、 脱落现象 24h , 涂层 应无起层、 发泡、 脱落现象耐冷热循环性 15次 , 涂层应无开裂、起泡、 剥落现象 15次 , 涂层应无开裂、起泡、 剥落现象 15次 , 涂层应无开裂、 起泡、 剥落现象耐火性能 涂层厚度 /mm , #2 00&0 25 0&0 525&2耐火极限 /h , 1 01 02 0室 外 钢 结 构 防 火 涂 料 的 技 术 性 能 要 求 应 符 合 表 2的 规定。2 钢结构防火涂料配方设计的研究及应用为了论述方便 , 将钢结构防火涂 料组成简 化为基 料、 阻燃 剂、 增强填料、 溶剂、 颜料、 助剂六大部分 。在进行钢

15、结构 防火涂 料配 方设 计前 , 首 先根 据防 火涂 料 的用途、 主要特性及 质量 指标要 求来 决定防 火涂 料组 成中 应 选择何种成膜材料 (基 料 。在 确定 主要成 膜物 材料以 后 , 再 相应选用阻燃添加剂 、 增强填料、 颜料、 溶剂、 助剂的品种。 因此 , 在设计钢结构防火涂料配 方时 , 除要满 足防火 涂料 特性及质量指标 要求 外 , 还应适 应钢 结构防 火涂 料不 同施 工 方式的要求。不仅要 考虑 主要成 膜物、 阻 燃添 加剂 和增 强填 料 , 还要重视 辅助 成膜 物 溶剂、 助 剂的 选择 , 在 设计 有色 钢结构防火涂料配方时还要重视颜料的选择

16、。钢结构防火涂料配方设计即配 方组成 的确定 , 主要 包括 :原料选择 (基料、 阻燃添 加剂、 增强 填料、 颜 料、 溶剂、 助剂 等 及各种原料之间 的合 理配比 选择。在 防火 涂料 配方 设计 时 , 应在多因素中抓住主要 因素 , 即以 主要成 膜物 (基 料 的选择 作为原料第一步 选择的 重点。首 先要 根据 产品 用途 , 技 术要 求、 施工应用条 件及被 保护对 象 , 被保 护物 形状、 干 燥方 式初 步确定一种基料进 行试 验 , 或者固 定一 种阻燃 体系 及配 比来 优选各种基料。先逐步对阻燃添加剂、 溶剂和 增强填料 (填充 剂 的 类 型 进 行 选 择

17、, 依 次 再 进 行 基 料 与 其 之 间 的 配 比 选 择等。46 李 风 :钢结构防火涂料的性能测试方法和配方设计研究表 2 室 外结构防火涂料的技术指标Tab le 2 P erfor m ance of firep roof i ng coati n gs for ou tdoor steel stru cture项目指标室内超 薄型 (NCB 室内薄型 (NB 室内厚型 (NH 在容器中的状态 经搅拌后呈均匀细腻流体 , 无结块经搅拌后呈现匀液态或稠厚流体 , 无结块经搅拌后呈均匀 稠厚流体 , 无结块表干时间 /h, #81224初期干燥抗裂性 不应出现裂纹 允许出现 13条

18、裂纹 ,其宽度应 #0 5mm允许出现 13条裂纹 , 其宽度应 #1mm外观与颜色 涂层干燥后 , 外观与颜 色同样品相比 , 应无明显差别涂层干燥后 , 外观与颜色同 样品相比 , 应无明显差别粘结强度 /M Pa 0 20 0 15 0 04抗压强度 /M Pa 0 3干密度 /(kg %m -3 #500耐曝热性 720h , 层应无起层、发泡、 脱落现象 720h , 涂层应无起层、发泡、 脱落现象 720h , 涂层应无起层、 发泡、 脱落现象耐冻融循环性 15次 , 涂层应无开裂、起泡、 剥落现象 15次 , 涂层应无开裂、起泡、 剥落现象 15次 , 涂层应无开裂、 起泡、 剥

19、落现象耐湿热性 504h , 涂层应无起层、脱落现象 504h , 涂层应无起层、脱落现象 504h , 涂层应无起层、 脱落现象耐酸性 360h , 涂层应无起层、开裂、 脱落现象 360h , 涂层应无起层、开裂、 脱落现象 360h , 涂层应无起层、 开裂、 脱落现象耐碱性 360h , 涂层应无起层、开裂、 脱落现象 360h , 涂层应无起层、开裂、 脱落现象 360h , 涂层应无起层、 开裂、 脱落现象耐盐雾腐蚀性 30次 , 涂层应无起泡、明显的变质 , 软化现 象 30次 , 涂层应无起泡、明显的变质 , 软化现象 30次 , 涂层应无起泡、 明显的变质 , 软化现象耐火性

20、能 涂层厚度 /mm , #2 00&0 25 0&0 525&2耐火极限 /h , 1 01 02 0一般钢结构 防火 涂料 配方设 计主 要有下 列几 个内 容 : 各种基料类型的 选择 ; (各种阻 燃添 加剂及 增强 填料 类型 的 选择 ; 各种溶剂类 型的 选择 ; 各 种助 剂类 型的 选择 ; +各 种颜料类型的选择 ; , 各种原料配比 的选择 ; 防 火涂料 实验 研究配方的确定 ; . 防火涂料的生产配方的确定。在钢结构防火 涂料配 方设 计的 具体 方法 上 , 可以 充分 利 用先进的检测仪器 , 借助正交设计等 优选方法 , 达 到提高 配方

21、 设计的效率及 可靠性 的目 的。在防 火涂 料配 方设 计中 , 还 应 注意下 列问题 : 了解各 种原料 (包 括基料、 阻燃 剂、 颜料、 填 料、 溶剂、 助剂等 的性能及来源、 质量、 检验方法和 价格 , 能否 相互配合这一点是相 当重要的。 (了解防 火涂料 的主要 生产 工艺及设备情况 , 使配方设计与生产 工艺及设 备更紧 密结合 , 使生产效率得 到提高 , 产 品质 量得到 稳定。 配 方设 计不 仅 要考虑质量指 标 ; 同时要 考虑 产品 成本。要 充分 利用 国内 各 种资源 , 尽量使用价格低资源丰富的 原料 , 达到以 最低的 成本 制造出最好质量的产 品。

22、3 钢结构防火涂料的研究和应用3 1 厚涂型钢结构防火涂料一般讲 , 所 谓厚涂型 钢结构 防火 涂料 是指 涂层 使用 厚度 在 850mm 的 涂料 , 这类 钢结 构防 火 涂料 的耐 火 极限 可达 0 53h 。厚涂型钢结构 防火涂 料又叫钢 结构防 火隔 热喷涂 涂料。在火灾中涂层不膨胀 , 依靠材料的 不燃性、 低导 热性或 涂层中材料的吸热性 , 延缓钢材的温 升 , 保 护钢件。这 类钢结 构防火涂料是用合适的粘结剂 , 再配以 无机轻质 材料、 增强材 料组成。与其他类型 的钢 结构防 火涂 料相 比 , 它除 了具 有水 溶性防火涂料的一 些优 点之 外 , 由 于它 从

23、基料 到大 多数 添加 剂都是无机物 , 因此 它还具 有成 本低 廉这 一突 出特 点。可用 于该类钢结 构防 火涂 料 基料 的无 机 粘接 剂有 碱 金属 硅 酸盐 类、 磷酸盐类等 。该类钢 结构防火涂料施 工采用 喷涂 , 一般多 应用在耐火 极限要求 2h 以上的室 内钢结构上。 这类产品由 于涂层厚 , 外观 装饰性较差。47李 风 :钢结构防火涂料的性能测试方法和配方设计研究3 2 薄涂型钢结构防火涂料一般讲 , 涂层使用厚度 在 37mm 的钢结 构防 火涂料 称 为薄涂型钢结 构防火 涂料。该 类涂 料受 火时 能膨 胀发 泡 , 以 膨胀发泡所 形 成的 耐火 隔 热层

24、, 延 缓 钢材 的 温升 , 保护 钢 构 件。这类钢结构防火涂料一般 都是水溶 性的 , 溶剂性 的极少 , 这里主要介绍这类水 性钢结构防火涂 料的研究。 这类钢 结构 防火涂料一般都 是用 合适 的乳液 聚合 物作基 料 , 再配 以阻 燃 剂、 添加剂等组成。对这类型防火涂 料 , 要 求选用 的乳液 聚合 物必须对钢基 材有良 好的 附着 力、 耐久 性和 耐水 性好。常 用 作这类防火 涂 料基 料的 乳 液聚 合物 有 苯乙 烯改 性 丙烯 酸 乳 液、 聚醋酸乙烯乳液、 偏氯乙烯 乳液等。对 于用水 性乳胶 作基 料的防火涂料 , 阻燃添加剂和颜填料 是分散到 水中的 , 因

25、 而水 实际上起作分散载体 的作用。为了使粉状 的各种 添加剂 能更 好地分散 , 还加入分散剂 , 如常 用的六偏 磷酸钠 等。该类 钢结 构防火涂料在生 产过 程中 一般都 是分 为三步 :第 一步 先将 各 种阻燃添加剂分散在 水中 , 然后研磨 成规定细 度的料 浆 , 第二 步再用基料 乳液 进行配漆 (料浆 , 第三步 在料 浆中配 以 无机轻质材料、 增 强材料 等搅 拌均 匀。在配 漆中 加入 适量 的 消泡剂等并使其 达到 一定 的黏度 , 该 类水性 防火 涂料 一般 分 为底层 (隔热层 和面 层 (装饰 层 , 其装 饰性 比厚 涂型 料好 , 该类溶剂性防火涂 料为单

26、 组分 (一 层 。施 工采 用喷涂 , 一 般 使用在耐火极限要求 不超过 2h 的建筑钢结构上。3 3 超薄型钢结构防火涂料所谓的超薄型钢结 构防火涂料 , 是指涂层 使用厚度不超过 3mm 的钢结构防火涂料。这类钢结构防火涂料受火时膨胀发泡 形成致密的防火隔热层 , 该防火隔热层延缓了钢材的温升 , 提高 了钢构件的耐火极限。这类涂料是近几年发展起来的新品种。 目前该类钢结 构防火 涂料 大多 数都 是溶 剂型 的 , 是以 合 成树脂作基料 , 用 200#汽油、 苯类等有机溶剂 作为分散体 和稀 释剂 , 再配以阻 燃 剂、 膨 胀发 泡 剂等 原 料 , 经 碾 磨加 工 而成。

27、这类钢结构防火 涂料 的研 究中 , 由于 要求涂 层在 一定 温度 发 泡形成防火隔热层 , 因此对其基料有 一个特殊 要求 , 这就 是要 求基料能与整个 涂料 体系 协合 , 使涂 料既有 良好 的机 械理 化 性能 , 又能在受火时形成较好的泡沫 隔热层 , 为了 达到一 定的 阻燃耐火时间 , 要 求发泡 层在 高温 下也 不脱 落。另外 还有 对 金属的腐蚀 性 能、 附着 力、 室 温 固化 性、 涂 膜 装 饰性 等 要求。 上述这些要 求 决定 了基 料 的选 择原 则 是应 充分 考 虑多 个 方 面。常用作这类防火涂料的基 料有环氧 树脂、 氨基树 脂、 过氯 乙烯树脂等

28、。由于 这些 树脂的 室温 自干 性较 差 , 在普 通涂 料 中一般采用高温烘干 或酸类催化剂催 干。作为用 于建筑 物钢 结构的防火涂 料 , 用高温 烘干 是不 现实 的。如用 催化 剂催 干 又存在涂膜理化 性能 和存 放稳定 性问 题 , 因 此怎 样合 理地 处 理室温自干性与 存放 稳定 性及涂 料理 化性能、 涂 膜的 装饰 性 等问题 , 是这类钢 结构防 火涂 料研 究的 一个 重要 方面。另 一 方面 , 要考虑如何使钢结构防火涂料 在受火时 , 其 发泡层 在高 温下 (1000 左右 与钢材具有较强的粘结性 , 以保证其 在火 灾条件下发泡层能有 效地保护钢基材 ,

29、不致因 烈火而 烧蚀、 开 裂、 脱落 , 延 长涂 料 层能 经 受火 灾 考验 的 时 间。研 究实 践 证 明 , 解决这些问 题的比较好的办法是对 树脂进行 改性 , 即采用 几种树脂、 粘结 剂拼合 在一 起的复 合树 脂作为 该类 防火 涂料 的基料。利用合成树脂相互之间能 取长补 短 , 流 平性好、 成膜 后的韧性好等特点达到预期目的 。另外钢结 构防火涂 料的另 一关键组分 阻燃添 加剂 , 它 对涂 料的 防火 性能 影响 也是 巨大的。对于阻燃剂 , 要 求它必须能与基 料相互 配合 , 在受火 时组分间协调一致 , 膨 胀发泡 形成 均匀、 坚 固、 致密 的防 火隔

30、热层。可用于该类钢 结构 防火涂 料的 阻燃 剂种 类繁 多 , 性能 各异。在研究过程中 , 要 根据形成膨胀发 泡体系 的原理 , 进行 复合阻燃剂的筛 选。最后 与基料 进行 配伍 , 摸 索和 研究 合理 的配比 , 使防火 涂料 达到最 佳防 火效 果。超薄 膨胀 型钢 结构 防火涂料施工可采用喷涂、 刷涂或滚涂 , 一般 使用在耐 火极限 要求 2h 以内 的建筑钢结 构上。与厚涂 型和薄涂 型钢结构防 火涂料相比 , 超 薄膨 胀型 钢 结构 防 火涂 料 粒度 更 细、 涂 层更 薄、 施工方便、 装饰性更好是其突 出特点。在 满足防火 要求的 同时 , 又能满 足 人们 高装

31、 饰 性要 求 , 特 别是 对 于 裸露 的 钢结 构。这类涂料是钢结 构防 火涂料 中的 后起 之秀 , 是 目前 备受 用户青睐的钢结构防火涂料。3 4 室外钢结构防火涂料室外钢结构防火涂料是指能适 合于室外 环境使用 的钢结 构防火涂料 , 主 要应用 于建 筑物室 外和 石化企 业等 露天 钢结 构。这类钢结构防火涂 料的 基料 是用耐 候性 好的 (一 般室外 使用的 合成树脂或 有机 高分子 聚合 乳液 与无机 粘结 剂复合 而成 , 再配以阻 燃剂、 轻 质材 料、 增强材 料组 成。这种 /复 合 0可以为化学过程 , 也可以为物理过程。所 谓化学 过程 , 是通过 化学方法

32、 , 在无 机物的分子结构上引入 有机基因 , 使其 性质得 到改善。而所谓物理过程 , 多指机械混合 过程 , 得到有 机和无 机的混合分散液。硅 溶胶 是一种 比较 理想 的无 机成 膜物 , 它 是由水玻璃经过酸 处理 , 电 渗析及 离子 交换等 方法 去掉 钠离 子得到的超微粒子 聚硅 酸分 散体 , 具有 一旦成 膜就 不再 溶解 的特性。但由于它在 成膜 过程中 体积 收缩 大 , 所以 容易 引起 涂层开裂、 硬脆 。如果用 水性有机树脂或 有机乳 液与之 并用 , 则可以大大改善涂膜的硬脆。常用 的水性树 脂和有机 乳液有 丙苯乳液、 丙烯 酸系 列乳 液等。这 些乳 液、

33、树脂 的耐 候性 好 , 常常用作室外建筑涂料的基料。室 外钢结构 防火涂料 的研究 中 , 阻燃添加剂 的选择原则与其他几类 钢结构防 火涂料 类似。 不过因为其使用性 能的特 殊性 , 即 耐水、 耐 候、 耐化 学腐 蚀性 能等要适用室外的 环境 条件 , 所以 对各 阻燃添 加剂 的要 求更 苛刻。因为这时的阻 燃添 加剂 不仅要 能与 基料 有机 的协 合 , 使其有理想的防火隔热性 , 而且还要提 高涂料的 耐候、 耐水等 理化性能 , 使其 能适用室外使用的环境条件。4 结 语(1 钢结构防火 涂料 作为 一种消 防安 全专 用产 品 , 其质 量直接影响工程安全的可靠程度 。我

34、国专门 制定了产 品质量 要求的国家标 准 , 即 G B14907钢结构 防火 涂料 ! 。同时 制定 了产品入市的准则 , 即 /钢结构防火涂料产品型式认可准则 0。 (下转第 51页 48 李 风 :钢结构防火涂料的性能测试方法和配方设计研究表 5 各影响因素对涂 层机械 性能与耐 腐蚀性 能的 影响数 据 处理表Table5 Data processi ng of gen eral p roperties of variou s in fluen ci n g factors试验编号 A B C D 综合性 能评价111113 8 212224 1 313334 0 421234 1

35、522310 4 623121 1 731322 2 832132 5 933211 7 K111 910 17 45 9K25 67 09 97 4K36 46 86 610 6k14 03 42 52 0k21 92 33 32 5k32 12 32 23 5极差 R 2 11 11 11 6因素主次 A 1D 1C优方案 A 1 D 3 C 2分析显示 , 因素 A 即前 处理钝 化因 素对 家电彩 板综 合性能 具 有显著影响。从极差 分析得到 的优方 案为 A1, 即硅 烷型前 处理钝化工艺是最 佳的选 择 , 这 主要 与硅 烷的 X 3 S i(C H 2Y 结构有关 , 可水解

36、基团 X 使硅 烷水 解为 硅醇 Si OH, 硅 醇与 基 板的镀锌表 面 接合 并自 身 交联 在镀 层 表面 形成 致 密的 钝 化 膜 6, 同时钝化膜上的有机官能团 Y 可以和涂料很 好地结合 , 为涂层与基板提供足 够的结合力。(2 因素 D 即涂层厚度对家电彩板综合性能有影响 , 但影 响不显著。说明涂层膜厚的提 高对于保证 彩涂板 的质量 具有 一定作用 , 在家电彩 板生 产中保 证涂 层厚度 达到 规定 要求 是 必要的。(3 由于误差列 B 的离差平方 和大于因 素 C 的离差 平方 和 , 导致因素 C 直接归入误差项 , 这 可能与试 验中某些因 素的 交互作用有关。但具体的试验结果 在实际生 产中还是 具有一 定的借鉴作用 , 过低的底漆烘 烤温度 PM T 将 造成漆膜 中挥发 分的滞留并影响到 底漆 固化 , 进而 影响 底漆与 基材 及底 漆与 面漆之间的结合力 ; 而过高的 PMT 将造成涂层的过固化 , 涂层 变脆并发生热降解而影响其相关性能。硅烷型前处理钝化工艺是彩涂 前处理技 术的最新 发展方 向 , 它具有节能 、 环保、 操 作简单及成本低 等诸多 优点 , 本次试 验将其与其他两种钝化工艺进行了对比 , 取得了较好的结果。3 结 语(1 前处理钝化工艺 对家电 彩板 的耐 腐蚀性 能和 综合机 械性能具有显著