納米材料在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中的應(yīng)用

     納米材料因粒徑小、比表面積大、與高分子基料相容性好等優(yōu)點(diǎn)而被用在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料中，成為防火涂料領(lǐng)域研究的一熱點(diǎn)。   自從德國(guó)人Ｇｌｅｉｔｅｒ首次制得納米塊體材料并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行系統(tǒng)研究以來(lái)，納米材料已引起世界各國(guó)科技界及產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

     北京中國(guó)科學(xué)院研究生院開(kāi)發(fā)出了一種納米復(fù)合耐高溫防火涂料，這種涂料由納米碳化硅、納米硅酸鹽粘土等以及磷酸鹽、氧化物及納米硅酸鋁等納米粒子中添加納米的有機(jī)高分子材料（包括粘合劑）的插層復(fù)合法制備而成，提供了一種設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝流程短、投資少、成本低的納米復(fù)合耐高溫防火涂料的制備新工藝。２％納米ＺｎＯ改性的ＡＰＰ—ＭＥＬ—ＰＥＲ水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限達(dá)到１０３min，納米ＣａＣ０３、納米ＡＩ（ＯＨ）３不利于鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)。對(duì)納米Ｍｇ（ＯＨ）２表面進(jìn)行包覆改性制備的納米阻燃母液應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料能有效改善燃燒過(guò)程中碳層結(jié)構(gòu)。付若愚等采用納米Ｓｉ０２改性水性超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，適量的添加可以明顯提高涂料燃燒后炭質(zhì)層的強(qiáng)度，并能有效延緩?fù)苛系睦匣M(jìn)程，保持防火性能的穩(wěn)定性。經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的納米ＴiO2可以使鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐火極限提高６ｍｉｎ，防水性提高１７．９％。

    納米Ｍｇ（ＯＨ）２作為納米材料的一種，因具有很多優(yōu)點(diǎn)而成為一種最有發(fā)展前途、環(huán)境友好的阻燃劑，成為近幾年各國(guó)研究的熱點(diǎn)。也可以考慮納米Ｍｇ（ＯＨ）２應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研制中。１）生產(chǎn)、使用和廢棄過(guò)程中均無(wú)有害物質(zhì)排放，而且還能中和燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體，抑煙能力強(qiáng)，是一種環(huán)保綠色阻燃劑；２）氫氧化鎂在原料來(lái)源、制備過(guò)程、廢棄處理等方面都是綠色阻燃劑，尤其是其主要原料可以帶動(dòng)海洋資源和鹽湖資源的綜合利用，故原料易得，成本低；３）氫氧化鎂的熱分解溫度３４０℃，比氫氧化鋁高出１００℃，可用于較高溫度下的加工，故比氫氧化鋁有更廣闊的應(yīng)用范圍，對(duì)于加工溫度較高的高聚物，采用氫氧化鎂更為相宜。同時(shí)氫氧化鎂的分解能（１．３７ｋＪ／ｇ）比氫氧化鋁的分解能（１．１７ｋＪ／ｇ）高，且熱容也高７％，這有助于提高阻燃效率；４）氫氧化鎂與其他阻燃劑有良好的復(fù)合能力；５）納米Ｍｇ（ＯＨ）２由于粒徑小、比表面積大、增強(qiáng)了與基體材料的相互作用，可以更均勻地分散在基體材料中，發(fā)揮阻燃效果的同時(shí)能有效地改善基體材料的機(jī)械力學(xué)性能。

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