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邓朝霞 1 , 杨岳森 2 , 谢德龙 1 , 唐文静 1 , 傅和青 1 , 黄　洪 1 , 陈焕钦 1 (1. 华南理工大学化工与能源学院化工研究所 , 广州 510640;2. 广东嘉宝莉化工有限公司 , 广东江门 529085) 　　摘　要 : 采用复合阻燃剂 , 以硝酸纤维素作为基料 , 同时加入氨基树脂和多种助剂 , 得到一种阻燃效果好的硝基清漆 , 研究了阻燃剂的种类及添加量、涂层厚度、涂刷次数等因素对阻燃效果和涂料理化性能的影响。实验结果表明 : 采用复合阻燃剂、阻燃剂的添加量为 7% ～ 10% , 多次刷涂时 , 阻燃清漆有较好的综合性能。分析了阻燃剂的作用机理。     关键词 : 硝基漆 ; 复合阻燃剂 ; 阻燃机理     0 　引　言     阻燃涂料是一种涂装在物体表面、可以阻止或延缓基材着火时间或提高隔热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料的总称 , 属于特种涂料 。硝基漆作为传统的室内装饰装修的木器涂料品种之一 , 其优点是施工方便 , 干燥迅速 , 具有良好的装饰效果 , 涂层修补、翻新容易 , 涂膜透明度高等 , 所以近年虽出现许多性能优异的涂料新品种 , 但硝基漆的应用仍然很广泛。然而普通硝基漆的主要成膜物是高分子的硝基纤维素 , 极易燃烧 , 而且配制时所使用的溶剂中也含有一定量的乙醇和丁醇等易燃的有机溶剂 , 这就容易引起火灾。有关硝基漆阻燃涂料的合成和应用则很少有报道。本文研制了一种木器阻燃硝基清漆。     1 　实验部分     1. 1 　原料     硝基纤维素 (1 /4 s) 、氨基树脂、复合阻燃剂 FAV ( 自制 ) 、混丁酯、乙酸乙酯、甲基异丁基酮、丁醇、乙醇 , 以上溶剂均为工业级 , 原料均由广东嘉宝莉涂料有限公司提供。     1. 2 　试验仪器     单相串激电动机 ( u400 /80 - 220) , 上海上微金丽电机有限公司 ; 精密电子天平 (G & GJJ 型 ) , 美国双杰兄弟 ( 集团 ) 有限公司 , 常熟双杰测试仪器厂 ; 电热鼓风干燥箱 (CS101 - A 型 ) , 重庆试验设备厂 ; 光电光泽度计 (WGG60 - Y 4 ) , 福建泉州市科士佳光电仪器研究所 ; 旋转黏度计 (BrookfieldDV _ II+ ) ,Brookfield 公司 ; 摆杆阻尼试验仪 (QHB 型 ) 、漆膜冲击试验器 (QCT 型 ) 、漆膜附着力试验仪 (QFZ - Ц型 ) , 均用天津材料试验机厂产品。     1. 3 　混合溶剂的配制     硝基漆是挥发性漆 , 硝基漆的干燥是靠溶剂的挥发来完成的。根据木器漆的溶剂配方设计 , 为求得挥发性、流平性及溶解性的平衡 , 本试验将采用混合溶剂。其中真溶剂酯、酮类占 65% , 助溶剂醇类占 35% 。     1. 4 　配方     阻燃硝基清漆的基本配方见表 1 。   表 1   阻燃硝基清漆的基本配方     1. 5 　工艺操作说明     依次投入上述配方中的原料 , 边加边缓慢搅拌 , 10 min 加完料后再快速搅拌 20 min 左右 , 最后缓慢搅拌 5 min, 即可。     2 　分析与测试结果     2. 1 　理化性能的测试     根据国标 GB 12411 — 1998 《饰面型阻燃涂料通用技术条件》要求 , 阻燃涂料作为保护层与饰面材料 , 应具有使用对象所要求的理化性能。硝基清漆阻燃涂料的理化性能测试结果见表 2 。  性能平衡建立在诸多边缘科学的理论之上 : 如粉体的“晶型转换”理论、高聚物堆砌理论、表面浸润理论、可变形层理论、化学键理论和约束层理论等。根据这些理论和原子灰用粉料生产的实践 , 笔者总结出一个经验 : 处理剂使用不可逆。作者认为 : 第一 , 全部处理剂和相关粉体组成的原材料一起添加到树脂中直接生产出的原子灰的最终性能 , 不如将全部处理剂对相关粉体进行表面预处理后再加入树脂中生产出的原子灰最终性能好。第二 , 较少剂量的处理剂用于粉体处理的效果 , 等同或超过直接将较大剂量的处理剂直接应用于原子灰生产的效果 , 且很多处理剂是根本无法直接应用于原子灰生产的。这里的数学描述为 : 用处理剂对相关粉体进行表面处理后做出的原子灰效果为 : 1 + 1 ≥ 2 。而将处理剂作为助剂和粉体直接添加到树脂中生产原子灰的效果为 : 1 + 1 = 2 或者是 < 2, 甚至效果 = 0 。第三 , 某些化学处理剂单独添加在不饱和树脂中做助剂 , 对原子灰本身的性能影响是负面的 , 但用于粉体处理后的原子灰用粉料再用于原子灰生产 , 对原子灰的影响却是正面的 , 比如阴离子表面活性剂磷酸辛酯就是如此。当然还有许多相关的材料都有这一特点。这个经验强调 : 某些材料作为粉体处理剂无论是单独添加或者是整体添加都是可行的 , 但是如果将其单独或整体添加入原子灰体系中 , 则起到负面的效果。     4 　技术原理的讨论     (1) 单一的某种粉体由于其材料结构的单一性 , 无法满足原子灰综合性能的需要 , 其原理是显而易见的。各种材料选择好后 , 还要进行材料间比例搭配试验 , 找出最佳搭配组合 , 起到最佳协同效果。     (2) 原子灰用粉料粒径分布对原子灰用粉料性能有一定的影响。原子灰用粉料性能要求的基本细度是 325 目 , 其中 600 目、 800 目、 1 250 目的含量 , 粒径配比要做大量的试验才能确定。     (3) 当粉体和粉体之间的比例确定好后 , 需对粉体进行物理和化学改性。     原子灰用粉料的生产原理必须遵循上述五种性能平衡 , 原子灰用粉料生产成功才会事半功倍 , 其中最重要的是原子灰用粉料润湿性和其他性能之间的平衡。关键点是 : 原子灰用粉料的高填充量。原子灰用粉料润湿性和很多因素相关 :(1) 原子灰用粉料的粒径分布 ; (2) 原子灰用粉料的物理处理方法和化学处理方法和处理剂用量 ; (3) 原子灰用粉料的原材料之间粉体搭配比例。原子灰用粉料的润湿性和很多因素被动相关 : 打磨性、涂刮性 ( 施工性能 ) 、附着力、触变性 ( 其中包含了流平性和抗沉降性 ) 、气干性、贮存期、耐冲击性、柔韧性、耐热性、细腻程度 ( 分散性 ) 、毛面和光面度以及原子灰用粉料在生产原子灰时的难易程度等。原子灰用粉料润湿性既然和诸多因素有如此多主动和被动的关系 , 所以原子灰用粉料生产技术中存在许多技术陷阱和未知因素 , 有些陷阱和缺陷无法及时发现 , 有的缺陷要相当长时间才能发现 , 增加了原子灰用粉料生产难度和质量不确定性。原子灰用粉料润湿性和触变性平衡 , 润湿性和涂刮性平衡以及润湿性和分散性平衡是原子灰用粉料五大性能平衡中最重要 , 也最难掌握。     3 　结　语     原子灰用粉料作为一种新产品在面世后将近 1 年的时间里 , 充分显示了其优异性能和作为原子灰生产技术支柱的重要性。虽然原子灰用粉料生产具有一定技术难度 , 但只要掌握了生产中的性能平衡 , 并根据经验进行处理 , 就能生产出性能令人满意的高质量原子灰用粉料。 资料来源: hc360慧聪网 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”