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防火板常用的增强材料填料
来源 : www.fumeijiasd.com   发布时间 : 2014-11-12
  增强材料填料是一种固体添加剂,加入防火涂料中以增加固体含量,而且它们在受火甚至在持续的火焰轮作用下,不会分解成为气体化合物而烧失,以它们的稳定性保持有效的骨架成分而长时间保持高效的隔热性,使防火涂料隔热层经久耐烧,从而提高防火涂料的防火隔热性能。另外还可改善涂料的机械性能、流动性能、渗透性能、光泽性能、流平性能,还能增加涂膜厚度。由于大多数增强材料价格较低,因此它的使用可以降低涂料的成本。填料通常是无机物,极少是有机物。有选择地使用不同的填料,对改进防火涂料的性能可起重要的作用。选择使用增强材料填料时,必须考虑许多方面的问题,如最佳料径分布、在加工机械中的磨损作用、复合性能、与防火材料其他组分的协和性、粉尘引起的工业安全性、成本等问题。
  增强填料的作用可归因于几种机理。一种是填料所增强的材料生成化学键,例如,炭黑通过自由基反应在弹性中产生交联。另一种是填料主要通过所占体积来起作用的,如用在厚涂型钢结构防火涂料和隧道防火涂料中的填料,增强了防火涂料的强度和黏结性,降低其成本和干、湿密度等。在填料粒子周围的一些区域,树脂聚合物的结构和性能不同于本体聚合物基体,表面的区域引起了整体材料变更、较低的可变性及较高的强度,树脂聚合物链段通过主价键或次价键和填料表面相连,依次产生一些相邻链段的定位。由于填料和树脂聚合物界面范围内分子运动受限制引起了树脂玻璃化转变温度升高,从而可提高防火涂料的强度、耐水性、耐候性、柔软性等理化性能。当防火涂料中的分子受到有能量吸收的机械应力作用时,能从填料表面滑落,因此,冲击能量可以更均匀地分散而冲击强度提高了。
  在增强填料使用中,填料的均匀分散特别重要,因为尽可能多的树脂聚合物链能和游离的填料表面相连并得到好的效果。
  另外要求所选用的增强填料对防火材料的弹性和硬度应在某种程度上有所提高,比如用诸如碳酸钙这样的球形填充剂或玻璃微球等。实验证明,只能用纤维增强材料才能显著的改善防火材料强度。用球形增强材料不能把载荷挠曲温度(常称为热变形温度)提高到用纤维增强同样的程度。薄片状的填料例如滑石粉或云母都能显著地提高热挠曲温度。纤维特别适合作为增强剂,当纤维增强材料受拉伸时,局部拉伸应力通过剪切力转移到塑料/纤维间的界面上,分散到纤维的表面。
  应用增强填料能使防火材料提高其热挠曲温度、表面质量、冲击强度、柔韧性、压缩强度和弯曲强度(刚性),并能增加硬度,降低收缩率以及干、温密度和成本等。
  常用的增强材料如下。
  ①蛭石
  蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐,外形似云母,因为其受热膨胀时呈挠曲状,形态酷似水蛭,故此稳定为蛭石。它具有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能,但不耐酸,其介电特性也较差。在800~1000℃高温下焙烧,体积可增大4~15倍,颜色变为金黄色或银白色。用在防火涂料中起遇火膨胀而隔热防火的作用。
  ②碳酸钙
  碳酸钙是无毒无气味的白色粉末,是用途最广的无机填料之一。分子式为CaCO3,相对分子质量为100.09。
  碳酸钙主要分为重质碳酸钙和沉淀碳酸钙两大类。重质碳酸钙,也叫大白粉、水磨石粉、方解石粉等。它由天然产大理石、方解石用湿法研磨成石粉,经水漂分离、沉淀、干燥、粉碎而成。还有一种干磨石粉,用干粉碎的方法,风漂分离,取其细度合格部分,相对密度为2.5~2.8。
  碳酸钙对增塑剂、稳定剂、润滑剂和其他添加剂基本没有影响,其价廉、无毒、高白度、资源丰富、易于在配方中混合及性质较为稳定(800℃以上才分解),可部分取代昂贵的白颜料,因而大量用于防火涂料中作填料和增强材料,提高了防火材料的韧性及弹性;降低收缩,具有优良的色牢度;可改进防火涂料表面质量;改进稳定性和抗老化性。
  以上原料均采购成品,使用前不需再破碎、粉磨等加工程序。

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