以酚醛改性丙烯酸樹脂為成膜物質(zhì),加入阻燃協(xié)效劑和硅酸鋁,制備了飾面型防火涂料。采用正交試驗法,考察了硅酸鋁、阻燃協(xié)效劑及酚醛樹脂用量等因素對防火涂料耐燃時間的影響,依據(jù)GB12441—2005測試了涂料的理化性能和防火性能。

實驗結(jié)果表明,各因素對耐燃時間影響程度由大到小依次為:填料、阻燃協(xié)效劑、酚醛樹脂;涂料各組分最佳用量為:硼酚醛樹脂34%、丙烯酸樹脂42%、阻燃協(xié)效劑10%、硅酸鋁14%。防火涂料的各項理化性能指標(biāo)均已達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,附著力達(dá)到1級,耐沖擊性40cm,耐燃時間43min。飾面型防火涂料涂覆于可燃基材表面,平時可起到一定的裝飾作用,一旦火災(zāi)發(fā)生,則能夠阻止火勢蔓延,達(dá)到保護(hù)基材、使人們有足夠的時間離開火場和組織搶救的目的[1]。自20世紀(jì)60年代以來,飾面型防火涂料在國外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,我國自70年代開始研發(fā),目前也已得到廣泛應(yīng)用和推廣。

目前,飾面型防火涂料大多為膨脹型防火涂料,其研發(fā)基本還是建立在對P-C-N阻燃體系的改性研究上,通過添加不同配比的聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺等來優(yōu)化防火涂料性能。

酚醛樹脂具有優(yōu)異的機(jī)械性、耐熱性、耐燒蝕性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、成型加工性以及阻燃性,在飛機(jī)和航空領(lǐng)域、軍事裝備領(lǐng)域、汽車及運輸業(yè)、建筑業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。但是酚醛改性丙烯酸樹脂在防火涂料領(lǐng)域的應(yīng)用很少,相關(guān)研究未見文獻(xiàn)報道。

本工作以酚醛樹脂為主要防火改性劑,制備了改性丙烯酸樹脂防火涂料,基于正交試驗對涂料配方進(jìn)行了優(yōu)化,并依據(jù)GB12441—2005[3]對涂料的理化性能和防火性能進(jìn)行了測試,為酚醛改性丙烯酸樹脂在防火涂料領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。

根據(jù)GB12441—2005規(guī)定的方法檢測了防火涂料的理化性能,通過模擬大板燃燒法檢測了涂料的防火性能,并與國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的指標(biāo)進(jìn)行了比較,酚醛改性丙烯酸樹脂飾面防火涂料的各項理化性能和防火性能指標(biāo)均已達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,附著力能夠達(dá)到1級,耐沖擊性40cm,耐燃時間43min,明顯優(yōu)于市場上的同類產(chǎn)品。

該防火涂料施工簡便,涂層粘結(jié)強(qiáng)度大,對底材的處理要求不高;涂層實干后,漆膜光滑透明,呈淺黃色,色澤飽滿,光澤好,對木質(zhì)基底具有很好的裝飾效果;涂層附著力強(qiáng),耐水性好,是一種綜合性能優(yōu)越的防火涂料,而且其原料充足,價格低廉,具有很好的開發(fā)前景。

(1)幾種常用酚醛樹脂中,以硼酚醛樹脂改性丙烯酸樹脂的防火性能最佳,耐燃時間20min。

(2)各因素對耐燃時間的影響程度為:硅酸鋁>阻燃協(xié)效劑>酚醛樹脂。

(3)防火涂料涂料各組分最佳用量為:硼酚醛樹脂34%、丙烯酸樹脂42%、阻燃協(xié)效劑10%、硅酸鋁14%。

(4)防火涂料的各項理化性能指標(biāo)均已達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,附著力達(dá)到1級,耐沖擊性40cm,耐燃時間43min。