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关于石油裂化管的耐火极限

发表时间：2020-04-23 17:09:55

石油裂化管采用的膨胀发泡阻燃体系，由催化剂聚磷酸铵、发泡剂三聚氰胺、炭化剂季戊四醇及氡化石蜡组成。聚磷酸铵是酸源，其在290℃左右开始分解并放出NH和磷酸，磷酸使季戊四醇上的羟基脱水炭化，形成均匀致密的三维空间结构炭质层，减少热分解时可燃性油、醛、酮的产生，促进产生不燃性气体，同时阻止放热量大的氧化反应。选择高聚合度的聚磷酸铵更有利于提高涂料的炭质层质量，增强涂层的耐湿热性，避免出现盐析现象季戊四醇为碳源，是形成三维空间结构泡沫炭质层的骨架基础，其碳含量为44%，羟基含量为50%，含碳量决定它的炭化速率，羟基含量决定它的脱水速率和发泡速率氯化石蜡42号既是发泡剂又是成炭剂和增塑剂，当温度上升到220℃左右时，基料树脂开始软化，氯化石蜡42号在210℃左右开始分解，释放出CH4和C气体，使软化的涂层开始发泡，同时HC1气体还有阻燃作用。这样就使防火涂层在火灾初期开始发泡，从而保护了涂层，通过梯度发泡、二次炭化，增强了炭质层厚度及质量，提高了防火效果。但是聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氦胺膨胀阻燃体系也存在着耐温氧化性能、耐水性和耐候性差的问题，在与水接触或潮湿环境中使用时，阻燃剂易发生水溶、盐析等现象，导致防火涂料失效。添加适量增效材料，可以在炭质层的形成和热降解过程中改善炭质层的结构和热稳定性，提高炭质层的质量及耐火时间。

石油裂化管可膨胀石墨、沸石结构的铝硅酸盐分子筛、石油裂解催化剂废弃物、纳米02、双羟基复合金属氧化物、过渡金属氧化物等，单独或复合使用均可作为聚磷酸铵-季戊四醇-三聚氰胺膨胀阻燃体系的增效剂。本品选择的是可膨胀石墨和纳米TiQ2为膨胀阻燃体系的增效添加剂，当纳米T02在高温灼烧时，参与了聚磷酸铵季戊四醇一三聚氰胺膨胀体系形成的炭质层，并且生成了白色TP2O1物质，石油裂化管该物质有助于在高温下阻止氧气向基材扩散，防止炭质层产生裂缝，提高炭质层的强度。纳米TiQ2的加入还可提高防火涂层的耐紫外线老化性和耐水性能。可膨胀石墨与纳米Ti02复合使用，对防火防腐涂料的综合性能有叠加增效作用，从而解决了单一使用聚磷酸铵-季戊四醇一三聚氰胺膨胀阻燃体系存在的耐高温氧化性能、耐水性和耐候性差的问题钢结构一旦锈蚀，会严重削弱防火涂层的附着力，引起涂层开裂脱落。当防火涂层结构致密、耐水性强、附着力好或涂层足够厚时，才能有效屏蔽水蒸气、氧气、氯离子等的侵蚀，起到物理防锈的作用。在本配方中，环氧树脂具有黏结力强、附着力高、耐水、防腐性能；石墨具有鳞片结构，在涂层中呈平行重叠排列，形成“迷宫”效应而具有屏蔽性；纳米T102的小尺寸效应、表面效应及形成的互穿网络结构，使涂层致密，增强了涂层的抗水防腐蚀能力。复合铁钛粉是由多种不同形态的磷酸盐与硅基、钛基、铁基氧化物及氧化钇等纳米粉复合而成的，其自身有一定的防锈能力。

石油裂化管的磷酸根可与钢铁表面的铁原子反应，生成络合物，并牢固地附着在钢铁表面，起到钝化缓蚀作用，并隔绝了水、氧、氯离子等，起到化学防锈作用。复合铁钛粉既是一种超细防锈颜料，又是防火涂料中的阻燃剂。在涂层受火时，磷酸盐分解出磷酸根，成为阻燃剂和脱水催化剂，并有消烟作用本品的特点是V0C排放量低，符合环保标准，耐火极限高，当涂层厚度为（2±0.12）m时，耐火极限超过90min，且具有优良的防火防腐性及物理机械性能。