同濟大學(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防火涂料的流動性能及涂層實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)泡狀況以及延長其耐火極限時間。不同填料的加入對發(fā)泡層膨脹倍率及其炭層的強度影響不大。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化合物，這些無機化合物高溫下在炭層表面形成無機耐火材料，對炭層起保護作用。

對膨脹型防火涂料而言，無機填料的用量會影響涂層的發(fā)泡效果、炭層強度。加入少量的顏填料可以提高炭層的強度，但是加入過量的顏填料會對涂層的膨脹有抑制作用，會影響涂層的發(fā)泡高度，降低發(fā)泡炭化層的高度和強度，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，其耐火時間最長。

在實際過程中，也發(fā)現(xiàn)當(dāng)Tio2的用量在7.5%時，形成的是一個低膨脹率高強度炭化層，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，耐火時間隨著用量的增加而延長，這是因為Ti02對涂料的強度有很大貢獻(xiàn)，且Tio2不會像有機物那樣變?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)層的強度，使涂層經(jīng)久耐燒；當(dāng)其用量超過巭7.5%對，隨著Tio2用量的增加，耐火時間卻變短了，這是因為雖然Tio2的加入在增加炭質(zhì)層的強度的同時，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。