水性环氧树脂膨胀型防火涂料的制备及性能研究

作者：孙鹏; 崔凯圆; 张诚; 欧阳密^*

来源：功能材料, 2023, 54(07): 7193-7220.

• 水性环氧树脂
• 膨胀型防火涂料
• 极限耐火时间
• 膨胀倍率
• 耐火温度

研究了水性环氧树脂膨胀型防火涂料配方中各组分及其添加量(质量分数/%)对涂层防火性能的影响；对膨胀型阻燃剂(IFR):聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)进行了正交试验并对膨胀石墨(EG)进行了单因素变量实验。采用TG-DTG、DSC和FT-IR等手段分析研究了防火涂料的热稳定性及燃烧后的炭层组分，得到优化的防火涂料配方。结果表明，选用水性环氧树脂复配(m(E51)∶m(E20)=3∶2)为成膜物质，膨胀型阻燃剂和膨胀石墨的添加量分别为ω(APP)=26%、ω(MEL)=12%、ω(PER)=10%、ω(EG)=4%时涂层的极限耐火时间可达到31.7 min,膨胀倍率11.7倍，膨胀炭层完整、致密；防火涂料最大分解速率对应的温度为331.4℃,膨胀型阻燃剂在200～350℃间完成分解，800℃时残碳量为49.9%,主要由聚芳环、磷酸酯类有机化合物及焦磷酸钛等无机物构成。添加钛白、氢氧化镁及矿物纤维能有效提高涂层的防火性能和膨胀炭层的强度。

• 单位
  浙江工业大学