防火涂料
乳液型防火涂料粘度的影响因素研究
摘要:涂料的流变性能在涂料的生产、贮存和施工各个阶段都起着非常重要的作用,通常由粘度来量度。粘度检测是对涂料流动性的检测和量度。为了达到优异的装饰效果,要求涂料具有良好的贮存稳定性、流平性和在不同剪切速 ...
郑根稳龚春丽文胜陈景华
(孝感学院化学与材料科学学院,湖北孝感432000)
摘要:选用硅丙乳液作基料,膨胀型阻燃剂作填料,制备了乳液型饰面防火涂料。采用旋
转粘度计法,探讨了增稠剂、分散剂、流平剂、固含量及温度对乳液型防火涂料粘度的影响。
关键词:硅丙乳液;防火涂料;增稠剂;粘度;流变性
涂料流变学是研究涂料流动和变形的一门科学。涂料的流变性能在涂料的生产、贮存和施工各个阶段都起着非常重要的作用,通常由粘度来量度。
乳液型防火涂料粘度的影响因素研究 乳液型防火涂料粘度的影响因素研究粘度是流体粘滞性的一种量度,是流体流动力对其内部摩擦现象的一种表示。粘度检测是对涂料流动性的检测和量度。
对乳液型防火涂料而言,合理选择成膜基料、成膜助剂及阻燃剂,以保证涂料良好的涂膜性能和阻燃性能。为了达到优异的装饰效果,要求涂料具有良好的贮存稳定性、流平性和在不同剪切速率下具有不同的流动性能。
在涂料研究和生产过程中,最直接的方法是通过粘度检测来实现。本文采用旋转粘度计法,探讨了增稠剂、分散剂、流平剂、固含量及温度对硅丙乳液饰面防火涂料粘度的影响。
1实验部分
1.1实验试剂
硅丙乳液(自制);成炭剂、发泡剂、成膜助剂、分散剂,均为分析纯;乳化剂、消泡剂、发泡剂、羟甲基纤维素(EMC)、羧甲基纤维素钠(SCMC),均为化学纯;脱水催化剂、金红石型钛白粉、氯化石蜡、三氧化二锑,均为工业品。
1.2防火涂料的制备
将阻燃体系、填料、水加入容器中,用FJ-200型高速分散均质搅拌机搅拌,分别加入各种助剂,继续高速搅拌得到颜料浆。
改用电动搅拌机慢速搅拌,加入硅丙乳液及消泡剂,继续慢速搅拌一定时间,出料。
1.3防火涂料粘度的测定
采用上海精密科学仪器有限公司NDJ-8S型数显粘度计,改变转子转速,测定硅丙乳液防火涂料的粘度。
2结果与讨论
2.1增稠剂的影响
在其它助剂含量不变的情况下,改变增稠剂的用量,在不同的剪切速率下,羧甲基纤维素钠和羟甲基纤维素质量百分含量对乳液型防火涂料粘度的影响分别如图1和图2所示。
图 1 羧甲基纤维素钠含量对涂料粘度的影响
图 2 羟甲基纤维素含量对涂料粘度的影响
由图1、图2可知:乳液型防火涂料的粘度随增稠剂用量的增加而增大,而剪切速率越小则涂料的粘度就越大。
为了考察羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素对乳液型防火涂料粘度的影响程度,以剪切速率为横坐标,硅丙乳液防火涂料的粘度差值(增稠剂的质量含量从0.00%增加到0.08%)为纵坐标作图,如图3所示。
图 3 乳液型防火涂料的粘度差值与剪切速率的关系
由图3可知:在不同的剪切速率下,加入羧甲基纤维素钠增稠剂时乳液型防火涂料的粘度变化值均高于羟甲基纤维素增稠剂,说明羧甲基纤维素钠的增稠效果比羟甲基纤维素明显。
2.2分散剂用量的影响
在其它助剂用量不变的情况下,改变分散剂的用量,考察了不同剪切速率下,分散剂用量与乳液型防火涂料粘度的关系,如图4所示。
图 4 乳液型防火涂料粘度与分散剂用量的关系
由图4可知:剪切速率越小</p>
集p>?乳液型防火涂料的粘度越大;乳液型防火涂料的粘度随分散剂质量百分含量的增加先减小后增大,当分散剂质量含量为0.8%时,乳液型防火涂料的粘度值最小。
2.3流平剂用量的影响
在其它助剂用量不变的情况下,改变流平剂的用量,在不同的剪切速率下,乳液型防火涂料的粘度随流平剂质量百分含量的变化关系,如图5所示。
图 5 乳液型防火涂料粘度与流平剂用量的关系
由图5可知:乳液型防火涂料的粘度随流平剂质量百分含量的增加先减小然后增大,当流平剂含量为3.5%时,乳液型防火涂料的粘度最小。
2.4固含量的影响
以羟甲基纤维素为增稠剂,硅丙乳液、水、填料及助剂的用量不变,改变阻燃体系的用量,在不同的剪切速率下,固含量对乳液型防火涂料粘度的影响如图6所示。
图 6 乳液型防火涂料粘度与固含量的关系
由图6可知:硅丙乳液防火涂料的粘度随固含量的增加而增大。当乳液型防火涂料固含量低于53.0%时,曲线比较平滑,涂料的粘度增加不是很明显;当固含量高于53.0%以后,涂料粘度增大的趋势比较明显。
2.5温度的影响
在阻燃体系、填料、硅丙乳液及水的用量不变的情况下,羟甲基纤维素含量为0.28%,分散剂含量为0.8%,流平剂含量为3.5%时,改变测试的温度,在不同的剪切速率下,乳液型防火涂料的粘度随温度变化的关系如图7所示。
图 7 乳液型防火涂料粘度与温度的关系
由图7可知:乳液型防火涂料的粘度随温度升高而减小</p>集p>?但变化值不大。
3结语
剪切速率越小</p>集p>?乳液型防火涂料的粘度越大。随着增稠剂质量百分含量的增加,硅丙乳液防火涂料的粘度呈增大趋势,且羧甲基纤维素钠增稠效果明显优于羟甲基纤维素。随着分散剂和流平剂质量百分含量的增加,硅丙乳液防火涂料的粘度先减小后增大,当分散剂和流平剂质量含量分别为0.8%和3.5%时,硅丙乳液防火涂料的粘度最小;硅丙乳液防火涂料的粘度随固含量的增加而增大,其固含量高于53.0%以后,粘度值明显增大;随温度升高硅丙乳液防火涂料的粘度有减小的趋势,但变化值不大。诸因素中,增稠剂的影响最为明显,其次是涂料的固体含量。本实验方法操作简单,掌握这些因素的影响规律,对研制开发流平效果好的乳液型防火涂料,具有十分重要的作用。建筑防火涂料再次成为举世瞩目的焦点。追根究底探因保温材料受疑目前保温市场上普遍使用的保温材料主要有模塑聚苯板、挤塑聚苯板、聚氨脂泡沫等。“由于现有普遍应用的外墙外保温系统所使用的保温材料大多是易燃的,使之先天就形成了安全隐患,一旦遇到火。。









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