同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究了凹凸棒土、金紅石型Tio2和高嶺土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)超薄穆脹型防火涂料的物理性能、發(fā)泡狀況以及耐火性能的影響。

研究結(jié)果表明：凹凸棒土和高嶺土對(duì)防火涂料的流動(dòng)性能及涂層實(shí)干后的表面性狀都有較大的影響，其中凹凸棒土的影響最大，而金紅石型Tio2對(duì)防火涂料的物理性能影響不大。金紅石型Tio2和凹凸棒土的加入有利于改善涂層的發(fā)泡狀況以及延長(zhǎng)其耐火極限時(shí)間。不同填料的加入對(duì)發(fā)泡層膨脹倍率及其炭層的強(qiáng)度影響不大。炭層表面生成的物質(zhì)及其組成由所加入的填料種類決定，這些物質(zhì)主要是由PO3-/4，Si02-/4和Tj4+，A13+，Mg2+等陽離子組成的無機(jī)化合物，這些無機(jī)化合物高溫下在炭層表面形成無機(jī)耐火材料，對(duì)炭層起保護(hù)作用。

對(duì)膨脹型防火涂料而言，無機(jī)填料的用量會(huì)影響涂層的發(fā)泡效果、炭層強(qiáng)度。加入少量的顏填料可以提高炭層的強(qiáng)度，但是加入過量的顏填料會(huì)對(duì)涂層的膨脹有抑制作用，會(huì)影響涂層的發(fā)泡高度，降低發(fā)泡炭化層的高度和強(qiáng)度，因而達(dá)不到隔熱的目的。西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系研究了Tio2用量對(duì)涂料防火性能的影響，配制了Tio2質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為O、2.5%、5．O%、7.5%、lO%和12.5%的6組涂料。Ti02用量在7.5%時(shí)，其耐火時(shí)間最長(zhǎng)。

在實(shí)際過程中，也發(fā)現(xiàn)當(dāng)Tio2的用量在7.5%時(shí)，形成的是一個(gè)低膨脹率高強(qiáng)度炭化層，發(fā)泡效果較好，泡沫層也相當(dāng)致密，耐火性能優(yōu)越。當(dāng)Ti02的用量低于7.5%時(shí)，耐火時(shí)間隨著用量的增加而延長(zhǎng)，這是因?yàn)門i02對(duì)涂料的強(qiáng)度有很大貢獻(xiàn)，且Tio2不會(huì)像有機(jī)物那樣變?yōu)闅怏w逸出，使膨脹發(fā)泡層保持有效的骨架成分，增加了燃燒后炭質(zhì)層的強(qiáng)度，使涂層經(jīng)久耐燒；當(dāng)其用量超過巭7.5%對(duì)，隨著Tio2用量的增加，耐火時(shí)間卻變短了，這是因?yàn)殡m然Tio2的加入在增加炭質(zhì)層的強(qiáng)度的同時(shí)，過多的添加卻抑制了涂層的膨脹，使得炭質(zhì)層氣孔大小不均勻，密度增大，熱導(dǎo)率相應(yīng)增加，影響了涂層的防火性能。