纳米ZnO晶须改善钢结构防火涂料性能研究（一）

guofusheng2007

　　0引言
　　现代大型建筑的主要承重构件大多依赖于坚固的钢材。但是，钢结构的耐火性能远比砖石结构和钢筋混凝土结构差。当温度达到某一值时，钢材便失去承载能力，这一温度被定义为钢材的临界温度，一般常用的建筑钢材的临界温度在540℃左右。对于建筑火灾，火场的温度大多在800～1200℃之间，在火灾发生的10min内，火场的温度即可达到700℃以上。对于裸露的钢材，只要几分钟就可上升到临界值，使得承载能力失效并导致建筑物垮塌[1]。
　　为解决钢结构建筑的耐火问题，比较好的方法是采用防火涂料[2]。但是国产钢结构防火涂料普遍存在价位高、装饰性差及耐火能力不强等缺点，其应用更是受到了极大的限制。为了克服钢结构防火涂料的上述缺点，一般采用制备新型钢结构防火涂料和对传统防火涂料进行改性等办法来加以解决。
　　晶须作为一种新型的增强补韧剂，在聚合物复合材料中有着广泛的应用[3-4]。但目前还没有关于用氧化锌晶须来增强钢结构防火涂料，提高其耐火极限等性能的报道。无机填料由于与基料的极性相差太大，且表面能高，很难在基料中均匀分散，一般都经过改性处理后才加入基料中[5-6]。本文采用偶联剂对ZnO晶须料进行改性，再将改性后的ZnO晶须添加到钢结构防火涂料以提高防火涂料的耐火极限、耐水性能、粘结强度，同时增加涂料的抗菌性能，使涂料具有更好的使用性能。
　　1实验
　　1.1主要原料
　　钢结构防火涂料：自制，当涂层厚度为2mm时耐火极限为96min，耐水极限28h，粘结强度0。45MPa[7]；氧化锌晶须：市售，长10～20μm，四角针状；钛酸酯偶联剂、硬脂酸偶联剂、KH560偶联剂：均为试剂。
　　1.2样品制备
2 d1 H; g6 [, _; K6 `" v　　晶须的改性：将偶联剂按比例溶入乙醇溶剂中，加入晶须超声分散20min，过滤，于100℃烘干后备用。
+ p. }# Q" U/ j; q! s3 n1 Q　　将改性氧化锌晶须按一定配比与防火涂料于高速搅拌机内混合后采用超声波处理2h，在钢板上涂刷3次，晾干。
- e( d3 Q) S2 N, L  H/ C# I; t# @! \/ z　　1.3性能测试
& O$ s3 c: l: s. S4 G　　涂料性能按GB/T14907—2002标准进行测试；用JSM-5900LV电子扫描电镜观察涂层断面形态。
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