丙烯酸树脂在防火涂料领域中的应用探讨

以酚醛改性丙烯酸树脂为成膜物质,加入阻燃协效剂和硅酸铝,制备了饰面型防火涂料。采用正交试验法,考察了硅酸铝、阻燃协效剂及酚醛树脂用量等因素对防火涂料耐燃时间的影响,依据GB12441—2005测试了涂料的理化性能和防火性能。

实验结果表明,各因素对耐燃时间影响程度由大到小依次为:填料、阻燃协效剂、酚醛树脂;涂料各组分最佳用量为:硼酚醛树脂34%、丙烯酸树脂42%、阻燃协效剂10%、硅酸铝14%。防火涂料的各项理化性能指标均已达到或超过国家标准的要求,附着力达到1级,耐冲击性40cm,耐燃时间43min。饰面型防火涂料涂覆于可燃基材表面,平时可起到一定的装饰作用,一旦火灾发生,则能够阻止火势蔓延,达到保护基材、使人们有足够的时间离开火场和组织抢救的目的[1]。自20世纪60年代以来,饰面型防火涂料在国外已经得到广泛应用,我国自70年代开始研发,目前也已得到广泛应用和推广。

目前,饰面型防火涂料大多为膨胀型防火涂料,其研发基本还是建立在对P-C-N阻燃体系的改性研究上,通过添加不同配比的聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺等来优化防火涂料性能。

酚醛树脂具有优异的机械性、耐热性、耐烧蚀性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性以及阻燃性,在飞机和航空领域、军事装备领域、汽车及运输业、建筑业等方面得到了广泛的应用。但是酚醛改性丙烯酸树脂在防火涂料领域的应用很少,相关研究未见文献报道。

本工作以酚醛树脂为主要防火改性剂,制备了改性丙烯酸树脂防火涂料,基于正交试验对涂料配方进行了优化,并依据GB12441—2005[3]对涂料的理化性能和防火性能进行了测试,为酚醛改性丙烯酸树脂在防火涂料领域的应用奠定了一定的基础。

根据GB12441—2005规定的方法检测了防火涂料的理化性能,通过模拟大板燃烧法检测了涂料的防火性能,并与国家标准所规定的指标进行了比较,酚醛改性丙烯酸树脂饰面防火涂料的各项理化性能和防火性能指标均已达到或超过国家标准的要求,附着力能够达到1级,耐冲击性40cm,耐燃时间43min,明显优于市场上的同类产品。

该防火涂料施工简便,涂层粘结强度大,对底材的处理要求不高;涂层实干后,漆膜光滑透明,呈浅黄色,色泽饱满,光泽好,对木质基底具有很好的装饰效果;涂层附着力强,耐水性好,是一种综合性能优越的防火涂料,而且其原料充足,价格低廉,具有很好的开发前景。

(1)几种常用酚醛树脂中,以硼酚醛树脂改性丙烯酸树脂的防火性能最佳,耐燃时间20min。

(2)各因素对耐燃时间的影响程度为:硅酸铝>阻燃协效剂>酚醛树脂。

(3)防火涂料涂料各组分最佳用量为:硼酚醛树脂34%、丙烯酸树脂42%、阻燃协效剂10%、硅酸铝14%。

(4)防火涂料的各项理化性能指标均已达到或超过国家标准的要求,附着力达到1级,耐冲击性40cm,耐燃时间43min。