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可膨脹石墨對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能的影響

文檔作者：王國建王曉文張恒浩楊家云文檔來源： 1．同濟(jì)大學(xué)先進(jìn)土木工程材料教育部重點實驗室 2．同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院			點擊數(shù)：
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第14卷第1期
2011年2月
娌蛻材料罕 墩
J0URNAL OF BUII DING MATERIALS
VOI．14， o．1
Feb．。201l
文章編號：1007—9629(2011)01—0030 06
可膨脹石墨對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能的影響
王國建 ， 王曉文。， 張恒浩 ， 楊家云
(1．同濟(jì)大學(xué)先進(jìn)土木工程材料教育部重點實驗室，上海201804；
2．同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海2O1804)
摘要：采用聚乙烯吡咯烷酮對可膨脹石墨進(jìn)行表面修飾．研究了表面修飾前后可膨脹石墨及其用
量對水性超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能的影響．結(jié)果表明：與表面未修飾可膨脹石墨相比，
表面修飾后的可膨脹石墨在水中有較好的分散性，對涂料防火性能有更明顯的提高作用；當(dāng)表面
修飾后可膨脹石墨用量為3．2 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時，防火涂料的防火性能最好，可使樣板背溫較長時間
維持在288℃ ．
關(guān)鍵詞：防火涂料；可膨脹石墨；表面修飾；防火性能
中圖分類號：TU545 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10．3969／j．issn．1007—9629．2011．01．007
Influence of Expandable Graphite on Fire Resistance of
Fire Retardation Coatings for Steel Structure
WANG Guo—jian ’。， WANG Xiao—well ， ZHANG Heng—hao。， YANG Jia yun。
(1．Key I aboratory of Advanced Civil Engineering M aterials of Ministry of Education，Shanghai 201804，China
2．School of Materials Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 201804，China)
Abstract：Polyvinyl pyrolidone was used to modify the surface of expandable graphite(EG)．Influence of
EG before and after surface mod．fication and their use leve1 on the fire resistance of water—based ultra thin
intumescent fire retardation coatings for steel structure was investigated．The results show that compared
with the unmodified EG ，the modified EG has excellent dispersity in water，and has marked effect to im—
prove the fire resistance of fire retardation coatings． W hen the use level of modified EG is 3．2 (by
mass)，the coating gets the best fire resistance，and the backside temperature of the board coated with fire
retardation coatings could be maintained at 288℃ for a long time．
Key words：fire retardation coating；expandable graphite(EG)；surface modification；fire resistance
隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)以其高強(qiáng)
度、易安裝等諸多優(yōu)點在超高層建筑、超大跨度橋梁
上得到了廣泛的應(yīng)用．在眾多鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施
中，水性超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料以其超薄環(huán)保、
阻燃性好等優(yōu)勢得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用 j．一般
而言，膨脹型防火涂料主要由防火體系(包括酸源、
碳源、氣源等)和基質(zhì)樹脂所組成．在阻燃過程中防
火體系發(fā)生協(xié)同作用，形成了炭化層以保護(hù)基材．但
經(jīng)典的防火體系(聚磷酸銨／三聚氰胺／季戊四醇)同
時也存在殘?zhí)柯实汀⒛透邷匮趸圆畹热秉c 。 ．
可膨脹石墨是經(jīng)特殊處理后遇高溫可瞬間膨脹
成蠕蟲狀的天然晶質(zhì)石墨，近年來常用作為膨脹型
防火涂料的協(xié)同作用組分．這是因為，一方面，可膨
脹石墨受熱后在涂層內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹增加了涂層的
膨脹倍率以及殘?zhí)柯剩涣硪环矫?，受熱膨脹后的石?
呈蠕蟲狀穿插于炭化層中，使炭化層氣孔更細(xì)小均
勻，結(jié)構(gòu)更致密，從而防止其開裂和脫落H ]．但可膨
脹石墨也有不足之處．可膨脹石墨在涂料中分布不
均勻，容易產(chǎn)生凝聚；可膨脹石墨與基質(zhì)樹脂結(jié)合力
不夠，在涂料燃燒過程中會竄出許多蠕蟲狀的石墨
收稿日期：2008—12 1 9；修訂H期：2O1O一09—2l
作者簡介：王國建(1953一)，男，浙江諸暨人，同濟(jì)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，博士．Email：wanggj@tongji．edu．cn

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