膨胀型防火涂料对涂料防火性能的影响(一)
1.前言
防火涂料又叫阻燃涂料，它是一种涂刷在建筑物内的木材、纤维板、纸板、塑料等易燃基材上或用于电缆、金属构件的表面，起防火保护和装饰作用的专用涂料。使用它可以阻止火势迅速蔓延，防止小火酿成大灾，给救灾人员赢得时间。膨胀型防火涂料是防火涂料家族中的的主要类型。由于它在受火时组分间协合作用，膨胀发泡形成泡沫层，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且具有良好的隔热性能，可以延滞热量传向被保护基材的速度，防止火焰迅速蔓延。此外，涂层膨胀形成泡沫隔热层的过程是吸热反应，使体系的温度降低，故其阻燃防火效果显著。因而目前国内外无论是饰面型防火涂料，还是钢结构防火涂料，或者是电缆防火涂料的研制绝大多数都是走“膨胀型”这条技术路线。由于膨胀型防火涂料的防火隔热效能是依靠涂层膨胀后形成的发泡层所具有的低导热性而实现的，因此发泡层质量的好坏，直接影响涂料防火隔热性能的优劣。国家建设事业不断发展，“四化”进程不断加快，各种建筑象雨后春笋，日益增多。随着消防法规的贯彻实施，各行各业对使用防火涂料作阻燃防火保护的要求也日益增加，各种系列的膨胀型防火涂料品种不断问世，近几年来，国内外膨胀型防火涂料产品已涉及到油溶型、水乳胶型以及水性等系列，并且继续朝着开发新品种的趋势发展，可以说是方兴未艾、推陈出新。在这样的形势下，对膨胀型防火涂料的发泡层质量进行深入的分析研究，为进一步开发高
第19卷 第1期V ol.19 No.1木材工业 CHINA WOOD IN D USTR Y 2005年1月January 2005 收稿时间:2004205231 基金项目:福建省林业厅科学基金资助项目(L 299228)。 作者简介:林巧佳(1954— ),女,福建农林大学材料工程学院副教授。研究与开发 发泡剂对膨胀型聚氨酯防火涂料 阻燃性能的影响 林巧佳,黄晓东,刘景宏,杨桂娣 (福建农林大学材料工程学院,福州350002) 摘要: 本研究采用美国A TLAS 公司制造的HRR 3热释放率系统,按照美国航空标准(FAA )要求,测定了加入尿素、双氰胺、尿素2双氰胺三种发泡剂的膨胀型聚氨酯防火涂料涂覆的胶合板试件的燃烧热释放率(HR R ),并比较了其阻燃性能。结果表明,同时加入尿素和双氰胺的复合膨胀型聚氨酯防火涂料的阻燃效果最好。关键词: 发泡剂;膨胀型聚氨酯;防火涂料;阻燃性能 中图分类号:S781.4 文献标识码:A 文章编号:100128654(2005)0120016203 E ffect of Several Foaming Agents on Flame R etardancy of Intumescent Polyurethane Flame 2retardant Coating L IN Qiao 2jia ,HUAN G Xiao 2dong ,L IU Jing 2hong ,YAN G Gui 2di (Institute of Material Engineering ,Fujian Agriculture and Forestry University ,Fuzhou 350002,China ) Abstract : An intumescent polyurethane flame 2retardant coating ,blended respectively with carbamide ,dicyandiamide or a compound of carbamide and dicyandiamide as a foaming agent ,was applied to ply 2wood.Heat release rates for combustion of the coated plywood samples were tested according to FAA https://www.doczj.com/doc/6c4313501.html,pared with plywood control specimens ,the coated samples showed better flame retardan 2cy.Among the three foaming agents ,the compound of carbamide and dicyandiamide revealed the most effective results in retarding plywood combustion. K ey w ords : F oaming agent ;Intumescent polyurethane ;Flame 2retardant coating ;Flame retardancy 随着人们对居住环境舒适、安全等要求越来越高,木材及其人造板以其特有的环境友好特性和较高的强重比等优良性能,被广泛地应用于建筑、家具及室内装饰装修等行业,但其最大的缺憾是具有易燃性[1,2]。据统计,世界各国火灾事故中,建筑物火灾占首位,而其中多数与使用木质材料有关[3～5],因此,改进木质材料的阻燃性能越来越重要。使用防火涂料是防火的一种重要手段,其施用方便,阻燃效率较高,适应性强,特别是膨胀型防火涂料成为当前国内外研究和发展的重点[6]。 膨胀型防火涂料的阻燃机理是当涂层受热后,涂 料中的基料发生软化和熔融,使涂层呈塑化状态,达 到分解温度的发泡剂释放出不燃性气体(如N H 3、CO 2、H 2O 等),发生膨胀形成一定体积的泡沫层,产 生凝固和炭化,形成多孔性海绵状炭化层结构,从而起到阻燃的作用[7]。可见,发泡剂是膨胀型防火涂料的重要组成部分。本试验着重探讨了不同种类的发泡剂对膨胀型聚氨酯防火涂料阻燃性能的影响。1 材料与方法1.1 试验材料 胶合板 树种为马尾松(Pi nus m assoniana ),5层,规格1220mm ×2240mm ×9mm ,由福建腾达木业有限公司提供,产品质量符合胶合板国家标准G B 9846.1～12288的要求,加工成150mm ×150 ? 61?
膨胀型防火涂料 在英格兰和威尔士《建筑规(BuildingRcgulation)》的许可文件B中，是这样描述防火安全的，“建筑物的设计和建造必须保证，在发生火灾时，建筑物能保持相当长时间的稳定性。”那么“相当长时间”是多长时间呢? 在该文件中，依据建筑物不同的高度和用途，规定了不同的耐火时间，从30mm到120mln不等，耐火时间的长短也与建筑中是否安装了喷水灭火系统(主动消防)有关。耐火时间是通过在建筑结构的钢构件上涂敷隔热材料(被动消防)来实现的。许可文件B中明确规定，这些隔热材料必须满足BS476第21部分《火灾试验标准(FireTestStandard)》关于耐火时间的要求。这个试验标准包括，在NAMAS许可的实验条件下，钢柱和钢梁的有载荷和无载荷实验。这个火灾试验方法是基于在燃烧室中的标准纤维素火，燃烧室温度控制在符合标准加热曲线的水平。根据实验结果就能确定各种情况下，钢材需要的绝热材料厚度。建筑者和设计人员经常青睐的一种重要的防火材料就是膨胀型防火涂料。 膨胀型防火涂料在火灾条件下，厚度能膨胀许多倍，并产生绝热炭化层或泡沫。炭化层能降低钢材温度升高的速度，从而延长结构破坏的时间。 在英国，除了《建筑规范》有一些要求外，对结构钢组件(在没有气体、油类和化学危险品的场所)，目前还没有其他进行更进一步试验的法定要求。特别是针对爆炸和(或)烃类火影响后果的实验或许可，也没有具体的规定要求。本文作者也相信，其他欧洲国家和美国，情况也与此
相似，而且这些国家只有国家标准规定的纤维素火实验。 2001年9月11日纽约世界贸易中心事件后，在全世界范围内关于高层建筑消防的许多问题被提了出来。为了达到更可靠的安全程度，同时也为了解答这些特殊问题，利氏涂料公司(Leigh"sPaints)已经开发出了——系列Firetex膨胀型防火涂料，以应对爆炸和烃类火灾。 在世贸中心事故中，先发生爆炸，然后起火，消防没施丧失厂刈下面结构的保护作用，膨胀型防火涂料必须在爆炸过程中和爆炸发生后都能保持完好并粘附在钢材1上。所以，Leigh"sPaints就采用了一种Advantica技术(以前英国的一种气体技术)来进行气体爆炸实验，以评价薄薄一层膨胀型防火涂料抵御爆炸的能力。 除上述实验外，Leigh"s还进行了一项实验，就是将一段涂有Firetex膨胀型防火涂料的钢柱放在一个多层实验楼的防火分区内进行实验，该多层实验楼位于Carding-ton的建筑研究院内，并使该防火分区暴露在高温的自然火中进行实验。 1气体爆炸实验 气体爆炸实验是将一些涂有Firetex膨胀型防火涂料的预制构件组装成的钢柱放在一个182m2的爆炸室内。平均最大超压1697mbar，平均持续时间104ms。 这个实验使用的爆炸室在Advantica。该爆炸室横断面4.5mX4.5m，长9.0m，其中在4.5m见方的一侧面上有一排气孔，其余面都是密封的。爆炸过压的大小与气体浓度和排气孔面积这两个参数有关。
一、测量仪表的基本性能 1、精确度 （1）精密度δ 它表明仪表指示值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一个测量者，用同一个仪表，在相当短的时间内，连续重复测量多次，其测量结果（指示值）的分散程度。δ愈小，说明测量愈精密。 例如，某温度仪表的精密度δ=0.5℃，即表示多次测量结果的分散程度不大于0.5℃。精密度是随机误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差小。 但是必须注意，精密度与准确度是两个概念，精密度高不一定准确。 （2）准确度ε 它表明仪表指示值与真值的偏离程度。 例如，某流量表的准确度ε=0.3m3/s,表示该仪表的指示值与真值偏离0.3m3/s。准确度是系统误差大小的标志，准确度高，意味着系统误差小。同样，准确度高不一定精密。（3）精确度τ 它是精密度与准确度的综合反映，精确度高，表示精密度和准确度都比较高。在最简单的情况下，可取两者的代数和，即τ=δ+ε。精确度常以测量误差的相对值表示。 2、稳定性 （1）稳定度 指在规定时间内，测量条件不变的情况下，由于仪表自身随机性变动、周期性变动、漂移等引起指示值的变化。一般以仪表精密度数值和时间长短一起表示。 例如，某仪表电压指示值每小时变化1.3V，则稳定性可表示为1.3mV/h。 （2）影响量 测量仪表由外界环境变化引起指示值变化的量，称为影响量。它是由温度、湿度、气压、振动、电源电压及电源频率等一些外界环境影响所引起的。说明影响量时，必须将影响因素与指示值偏差同时表示。 例如，某仪表由于电源电压发生变化10%而引起其指示值变化0.02mA，则应写成 0.02mA/U±10%。 二、传感器的分类和性能指标 1、传感器的分类
非膨胀型防火涂料配方 非膨胀型防火涂料是由难燃性或不燃性树酯、阻燃剂、防火填料等组成。 （1）主要成膜物质：难燃性树脂，一般为含卤素、磷、氮之类的高分子合成树脂，如卤化醇酸树脂、聚酯、环氧、酚醛、；氯化橡胶、氯丁橡胶乳液、聚丙烯酸酯乳液、V AE 乳液等 另外，如水玻璃、硅溶胶、磷酸盐等无机材料可作为无机防火材料的成膜物质，由它们组成的涂料层具有不燃性、不发烟和无毒性等特点。 （2）阻燃剂：阻燃剂增加涂膜的难燃性。常用的有：含磷、卤的有机物，如氯化石蜡、十溴联苯醚、磷酚三氯乙醛酯等。另外还有锑系、硼系（硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸铝）、铝系、锆系（氧化锆）等无机阻燃剂。其中三氯化锑与含卤的树脂相配合应用常可获得较好的阻燃能力。 （3）防火填料：常用的无机颜料和填料都具有不燃性或低热传导性和隔热性，他们能增加涂层的难燃性。常用的有膨胀石蛭石、珍珠岩、云母粉、滑石粉、高岭土、氧化锌、钛白、碳酸钙、氢氧化铝、硼酸锌、三氧化二锑等。 （4）助剂：为了满足防火涂料的其他性能要求，还需要使用一些助剂，例如增塑剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂等。 配方举例 1、无机非膨胀型防火涂料 内墙用防火涂料 工艺、性能将磷酸、磷酸铝和水混合加热熔解后，冷到室温加入壬基苯酚、异丙醇混和均匀，再加入用水浸湿的金红石，将混合物加速搅拌，调和即成装饰用防火涂料。 将成品刷于干墙面上，该墙面暴露于500℃的明火中而不燃烧，此时干墙面上没有火焰，只有少量烟雾产生。本品广泛应用于高级建筑、防火仓库等内墙装饰涂刷。 白色水性建筑防火涂料 工艺、性能本品主要用于建筑物表面做防火涂层，既可单独做装饰性涂料，又可作为底层涂料，上面再涂其他涂层。 2、水性非膨胀型防火涂料
通常按照防火机理分为膨胀型和非膨胀型；非膨胀型钢结构防火涂料是指涂层在高温时不膨胀发泡，其自身成为耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。按照最新国标GB14907-2018，水基性/溶剂性非膨胀型普通/特种钢结构防火涂料。非膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于15㎜。 非膨胀型防火涂料，又称厚型防火涂料一般是水基性钢结构防火涂料，以金楚蓝盾非膨胀型钢结构防火涂料为例，将粉料和水按照一定比例搅拌呈稠厚流体状态，无结块后喷涂/抹涂。其主要成分为无机绝热材料，遇火不膨胀，自身具有良好的隔热性。非膨胀型防火涂料，利用涂层固有的良好的绝热性，以及高温下部分成分的蒸发和分解等烧蚀反应而产生的吸热作用，来阻隔和消耗火灾热量向基材的传递，从而延缓钢构件达到临界温度的时间。非膨胀型防火涂料，涂层厚度一般为7~50 mm，耐火极限可达0.5~3 h.非膨胀型防火涂料一般不燃、无毒、耐老化，耐久性较可靠，适用于高的防火性能建筑中。 在非膨胀型防火涂料的组成中必需含有阻燃（防火剂），如含磷、含卤素的有机物（如十溴联苯醚）、硼酸钠、三氧化锑等。硼酸钠尤其合用于用作乙酸乙烯系乳液的阻燃剂，其
添加量按10%溶液计，以占聚合物的40%~60%为宜。三氧化二锑本身的阻燃能力并不算高，但当它处在燃烧初期可以天生三氯化锑的情况下，例如在氯化石蜡并用，就会施展出优胜的阻燃能力。 为了获得优异的防火机能，除添加阻燃剂外，基料的选择也很重要。因为卤素（一般为氯和溴）和磷等元素对改进防火性效果十分显著，所以最好选用含有这些元素的基料。例如，以氯乙烯或偏二氯乙烯共聚物乳液或氯化橡胶乳液作为基料最为优胜。此外，要以选用磷酸三甲苯酯和β-三氯乙烯磷酸酯作为阻燃性增塑剂。 膨胀型防火涂料的防火机理在于当防火涂料的饰面层暴露于火焰上时，涂膜中的发泡性成分即受热分解，形成隔热性的海绵状发泡层，从而阻止火焰的传播。涂料中的防火助剂主要是发泡成分，包括碳源、发泡剂和有机氮化合物等，它们可以配合使用。 以上关于非膨胀型防火涂料的内容，感谢您的阅读。
1.1 B1 室内钢结构防火涂料技术性能 项目指标薄涂型（膨胀型）厚涂型（隔热型） 在容器中的状态经搅拌后呈均匀液态或稠厚液体，无结块 干燥时间，表干（h）≤12 ≤24 初期干燥抗裂性一般不应出现裂纹，如有1~3条裂纹，共宽度不大于0.5mm 一般不应出现裂纹，如有1~3条裂纹，其宽度应不大于1mm 外观与颜色外观与颜色同样品相比较，应无明显差别— 粘结强度（MPa）≥0.15 ≥0.04 抗压强度（MPa）—≥0.3 干密度（kg/m）—≤500 热导率（W[m·K]）—≤0.116 抗震性挠曲1/100，涂层不起层、不脱落— 抗弯性挠曲1/200，涂层不起层、不脱落— 耐水性（h）≥24 ≥24 耐冻融循环（次）≥15 ≥15 耐火性能 涂层厚度（mm） 3.0 5.5 7.0 8 15 20 30 40 50 耐火极限（h），不低于 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 注：试验方法按国家标准《室内钢结构防火涂料通用技术条件》（GB 14907-94）的规定。 1.2 B2 预应力混凝土防火涂料技术性能 项目指标膨胀型隔热型
在容器中的状态经搅拌后呈均匀液态或稠厚液体，无结块 干燥时间，表干（h）≤12 ≤24 粘结强度（MPa）≥0.15 ≥0.04 干密度（kg/m）—≤600 热导率（W[m·K]）—≤0.116 耐水性（h）经24h试验后，涂层不开裂、不起层、不脱层，允许轻微发胀和变色 耐碱性（h） 耐冷热循环（次）经15次试验后，涂层不开裂、不起层、不脱层、不变色耐火性能 涂层厚度（mm） 4.0 7.0 7.0 10.0 耐火极限（h），不低于 1.0 1.5 1.0 1.5 注：试验方法按行业标准《预应力混凝土防火涂料通用技术条件》的规定。 1.3 B3 饰面型防火涂料的防火性能 项目指标一级二级三级 耐燃时间（min ）≥30 ≥20 ≥10 火焰传播比值 0~25 26~50 51~75 失重（g）≤5 ≤10 ≤15 耐火性、碳化体积（cm3）≤25 ≤50 ≤75 注：试验方法按国家标准《饰面型防火涂料通用技术条件》（GB 12441-90）的规定。 1.4 B4 饰面型防火涂料理化性能
传感器的主要参数特性 传感器的种类繁多，测量参数、用途各异．共性能参数也各不相同。一般产品给出的性能参数主要是静态特性利动态特性。所谓静态特性，是指被测量不随时间变化或变化缓慢情况下，传感器输出值与输入值之间的犬系．一般用数学表达式、特性曲线或表格来表示。动态特性足反映传感器随时间变化的响应特性。红外碳硫仪动恋特性好的传感器，其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线相近。一般产品只给出响应时间。 传感器的主要特性参数有： (1)测量范围(量程) 量程是指在正常工种：条件下传感器能够测星的被测量的总范同，通常为上限值与F 限位之差。如某温度传感器的测员范围为零下５０度到+３００度之间。则该传感器的量程为350摄氏度。 (2)灵敏度 传感器的灵敏度是指佑感器在稳态时输出量的变化量与输入量的变化量的比值。通常／d久表示。对于线性传感器，传感器的校准且线的斜率就是只敏度，是一个常量。而非线性传感器的灵敏度则随输入星的不同而变化，在实际应用巾．非线性传感器的灵敏度都是指输入量在一定范围内的近似值。传感器的足敏度越高．俏号处理就越简单。 (3)线性度(非线性误差) 在稳态条件下，传感器的实际输入、输出持件曲线勺理想直线之日的不吻合程度，称为线性度或非线性误差，通常用实际特性曲线与邵想直线之司的最大偏关凸h m2与满量程输出仪2M之比的百分数来表示。该系统的线性度X为 (４)不重复性 z；重复性是指在相同条件下。传感器的输人员技同——方向作全量程多次重复测量，输出曲线的不一致程度。通常用红外碳硫仪3次测量输11j的线之间的最大偏差丛m x与满量程输出值ym之比的百分数表示，1、2、3分别表示3次所得到的输出曲线．它是传感器总误差中的——项。 (5)滞后(迟滞误差) 迟滞现象是传感器正向特性曲线(输入量增大)和反向特性曲线(输入量减小)的不重合程度，通常用yH表示。
膨胀型防火涂料 产品简介： 防火涂料是在主要成膜物质（漆基）中加入颜料、填料、防火填料、增塑剂、其他助剂、水或溶剂而组成的，可用于可燃性底材表面，能降低被涂底材表面的可燃性，阻止火焰燃烧到底材或对底材起到组织蔓延、扩展作用，从而提高被涂底材耐火极限的一种功能型涂料，该类涂料已被广泛应用于建筑、交通工具、电器、军工、化工、纺织、古建及文物保护等诸多方面。 防火涂料按机理分类： 膨胀型防火涂料，非膨胀型防火涂料。目前膨胀型防火涂料又分为有机型和无机型。市场中目前应用比较广泛的是水性有机防火涂料。 膨胀型防火涂料在正常的情况下，受火时可膨胀并形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的碳质泡沫层，使火焰和物体隔绝开来，阻止或延缓燃烧，以达到灭火的目的，对可燃基材具有良好的保护作用。防火涂料一般由人工合成的不燃烧或难燃烧有机高分子树脂为主体，该有机高分子树脂经特殊的基团改性，树脂本身即可带有一定量阻燃基团和能发泡的基团，再适当加入少量的阻燃剂、发泡剂、碳源等组成防火体系。同时，防火涂料所用的颜料，常用锑白、钛白、云母以及石棉等，因为这些颜料具有很高的散发热量的效能，也有利于防火作用，其中锑白粉对红外线的反射能力较强，遇火焰能反射热量，在防火涂料中广泛使用。 防火机理： 1. 防火涂料本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触而延迟物体着火或减小燃烧的速度； 2. 防火涂料除本身具有不燃性或难燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递； 3. 防火涂料受热分解出不燃的惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢； 4. 含氮的防火涂料受热分解放出NO、NHZZ3等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度； 5. 膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层，封闭被保护的物体，延迟热量向基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。 发泡机理： 膨胀型防火效果主要是由以下几点因素所控制： 绝热效果，利用膨胀碳层，阻止热量传递； 膨胀吸热，涂膜在高温下发生软化熔融蒸发膨胀及碳源的分解吸收了大量的热； 隔绝氧气，膨胀炭层形成覆盖作用； 稀释空气中的氧气的浓度，不燃气体释出。 有机膨胀型防火涂料的作用机理： 涂料组分性能要求材料举例
防火涂料防火性能及分级标准(ZBG51004-85) 【颁布机关】公安部 【颁布日期】1985年05月21日 【实施日期】1986年02月01日 【时效性】有效 本材准仅适用于建筑物内装修防火涂料防火性能分级。 1名词和术语。 1．1防火涂料：系施用于可燃性基材表面，用以降低材料表面燃烧特性，阻滞火灾 迅速蔓延，或是用于建筑构件上，用以提高构件的耐火极限的特种涂料。 1．2饰面型防火涂料：系施用于建材表面，作为装饰和阻燃用的防火涂料，这种涂 料的漆膜厚度一般在1mm以下；通常为0．2－0．4mm。 1．3厚浆型防火涂料：系施用于建筑构件表面，用以提高构件耐火极限的厚层防火 涂料。这种涂料的涂层厚度一般都在1mm以上。 1．4火焰传播比值：系依照ZB G51002－85《防火涂料防火性能试验方法隧道 燃烧法》测得的数值。这一数值是基于石棉板的火焰传播比值为“0”，橡树木板的 火焰传播比值为“100”时，受试材料具有的表面火焰传播特性数据。 1．5失重：系依照ZBG51003－85《防火涂料防火性能试验方法小室燃烧法》 测得的数值，这一数值是基于可燃性基材在规定涂覆比和规定燃烧条件下，试板燃 烧前后重量之差得出的一项阻火性能数据（g）。 1．6炭化体积：系依照1．5条中所述试验方法测得的另一组数据。这一数据是基于 可燃性基材在规定涂覆比和规定燃烧条件下，基材被炭化的最大长度、最大宽度和 最大深度相乘得到的一项阻火性能数据(Cm^3)。 1．7耐燃时间，系依照ZB G51001－85《防火涂料防火性能试验方法大板燃 烧法》测得的数据。这一数值是以规定的基材，在特定燃烧条件下，试板背火面温 度达到220℃或试板出现明显裂缝穿透所需时间加以表示（min）的。 2 一般要求 2．1防火涂料作为护层和饰面材料，应具有使用对象所要求的理化性能。 2．2防火涂料在测试其防火性能之前，应符合表1规定。 表1 ┌───────┬────────────────────────┬───┐ │理化＼防火涂│饰面型│厚浆 型│ │ 性能＼料类型││ │ ├───────┼────────────────────────┼───┤ │存放性│在规定存放期内，应不结皮、结块，或虽有结块现象，││││但经手工短时搅拌即可变得均匀│ │ ├───────┼────────────────────────┼───┤ │施用性│可用刷涂、喷涂或刮涂的任一种或多种方法方便地操作│ │
一、填空题（每题3分） 1、传感器静态性是指 传感器在被测量的各个值处于稳定状态时 ，输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。 2、静态特性指标其中的线性度的定义是指 。 3、静态特性指标其中的灵敏度的定义是指 。 4、静态特性指标其中的精度等级的定义式是 传感器的精度等级是允许的最大绝对误差相对于其测量范围的百分数 ，即A ＝ΔA/Y FS ＊100％。 5、最小检测量和分辨力的表达式是 。 6、我们把 叫传感器的迟滞。 7、传感器是重复性的物理含意是 。 Y K X ?= ?CN M K = max max 100%100% H H F S F S H H Y Y δ δ????=± ?=± ?2或23100% K F S Y δδ δ ?-=± ??? ?0F S 100% Y Y 零漂＝max *100% L F S Y Y σ??=±
8、传感器是零点漂移是指 。 9、传感器是温度漂移是指 。 10、 传感器对随时间变化的输入量的响应特性 叫传感器动态性。 11、动态特性中对一阶传感器主要技术指标有 时间常数 。 12、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率 、阻尼比。 13、动态特性中对二阶传感器主要技术指标有 固有频率、 阻尼比。 14、传感器确定拟合直线有 切线法、端基法和最小二乘法 3种方法。 15、传感器确定拟合直线切线法是将 过实验曲线上的初始点的切线作为按惯例直线的方法 。 16、传感器确定拟合直线端基法是将 把传感器校准数据的零点输出的平均值a 0和滿量程输出的平均值b 0连成直线a 0b 0作为传感器特性的拟合直线 。 17、传感器确定拟合直线最小二乘法是 用最小二乘法确定拟合直线的截距和斜率从而确定拟全直线方程的方法 。 25、传感器的传递函数的定义是 H(S)=Y(S)/X(S) 。 29、幅频特性是指 传递函数的幅值随被测频率的变化规律 。 max 100%F S T Y ????
关于传感器的技术参数 1.额定载荷：传感器的额定载荷是指在设计此传感器时，在规定技术指标范围内能够测量的最大负荷。但实际使用时，一般只用额定量程的2/3～1/3。 2.灵敏度/额定输出：加额定载荷时和无载荷时，传感器输出信号的差值。由于传感器的输出信号与所加的激励电压有关，所以灵敏度的以单位mV/V来表示。 3.灵敏度允差：传感器实际稳定输出对应的标称灵敏度之差对该标称灵敏度的百分比。例如，某称重传感器的实际灵敏度为2.002mV/V，与之相适应的标准灵敏度则为2 mV/V，则其灵敏度允差为：（（2.002-2.000）/2.000）*100%=0.1%。 4.综合误差/精度等级：根据OIML R60，±%F.S额定输出，国内一般为C3级，分度数3000。 （5）蠕变：在负荷不变（一般为额定载荷），其它测试条件也保持不变的情况下，称重传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。 （6）非线性：由空载荷的输出值和额定载荷时的输出值所决定的直线和增加负荷时实测曲线之间的最大偏差对额定输出的百比分。 线性度δ=ΔYmax/Yfs*100﹪其中，ΔYmax表示输出值的最大量，Yfs表示满量程输出，注意，线性度有正负之分，因此，前面带正负号。 7）重复性误差：在相同的环境条件下，对传感器反复加载荷到额定载荷并卸载，加载荷过程中同一负荷点上输出值的最大差值对额定输出的百分比。这项特性很重要，更能反映传感器的品质。 （8）滞后允差：从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。在同一载荷点上加载和卸载输出量的最大差值对额定输出值的百分比。 （9）零点输出/零点平衡：在推荐激励电压下，未加载荷时传感器的输出值对额定输出的百分比。 （10）零点温漂：环境温度的变化引起的零点平衡变化。一般以温度每变化10℃时，引起的零点平衡变化量对额定输出的百分比来表示。 （11）灵敏度温漂：环境温度的变化引起的灵敏度变化。一般以温度每变化10℃时，引起的灵敏度变化量对额定输出的百分比来表示。 （12）允许使用温度：规定了此传感器能适用的场合。例常温传感器一般标注为：-20℃～+70℃。高温传感器标注为：-40℃～250℃。 （13）温度补偿范围：在此温度范围内，传感器的额定输出和零点平衡均经过严密补偿，不会超出规定的范围。例：常温传感器一般标注为-10℃～+55℃。 （14）安全过载：传感器允许施加的最大负荷。允许在一定范围内超负荷工作。一般为120%～150%。
℃ 防火涂料配方 膨胀型防火涂料是目前应用最为广泛的防火涂料种类，膨胀型防火涂料成膜后，在常温下是普通的漆膜，在火焰或高温作用下，涂层发生膨胀炭化，形成一个比原来厚度大几十倍甚至几百倍的不燃的蜂窝泡沫状炭质层，阻火模块可以切断外界火源对基材的加热，从而起到阻燃作用。 膨胀型防火涂料通常含有成膜剂、成炭剂、成炭催化剂、发泡剂、无机颜填料等，在设计膨胀型防火涂料配方时，要根据涂层正常使用条件和施工条件，涂层所受的高温火焰条件及其阻燃能力等性能要求进行设计。 其基本原则如下： 1.基料比 在膨胀型防火涂料组成中，起膨胀作用的组分（包括颜填料）的比例很大。一般要占总重量的50%～60%，粘合剂和添加剂约为20%～30%，溶剂占10%～20%。另外起膨胀作用的三种化学物质，不是以任意比例相配合的，一般情况下，大多数配方的催化剂比为40%～60%，炭化剂为20%～30%，发泡剂为20%～30%。 2.组分配合 要得到高效的炭化层，涂层中有机树脂的熔融温度、发泡剂的分解温度及泡沫炭化的温度必须配合恰当。当涂层受热时，首先是成膜剂软化熔融，引起整个涂层的软化、塑化，这时发泡剂达到分解温度，开释出不燃性气体，并使涂层膨涨成泡沫层，同时脱水催化剂分解天生磷酸、聚磷酸呈熔融的粘稠体作用于泡沫层，使涂层中的含羟基有机物发生脱水成炭反应，当泡沫达到最大体积时，泡沫凝固炭化，使天生的多孔的海绵状炭化层定形，泡沫的发泡效率取决于组分之间反应速度的协调配合。 多种防火组分的恰当配合对持续发挥防火保护作用，增加涂层的阻燃效果和延长涂层的有效防火时间是十分重要的，也是配方设计的重要原则。 3.调制工艺 （1）按比例配置防火组分和着色颜料浆； （2）砂磨机或球磨机研磨分散防火浆料； （3）加进成膜剂，搅拌配置防火涂料； （4）检验和包装。
膨胀型防火涂料的研究及应用 应化0881-符晓莉-01 摘要：简述了防火涂料的分类，从粘结剂和各种防火助剂（包括脱水成碳催化剂、成炭剂、防火填料和颜料，）方面综述了膨胀型防火涂料的研究进展，采用有机硅氧烷乳液、自交联丙烯酸酯乳液和水溶性三聚氰胺甲醛树脂作为成膜剂，配合P-C-N膨胀阻燃体系以聚磷酸铵为脱水剂、双季戊四醇为碳化剂、三聚氰胺为发泡剂，制备了一种膨胀型防火涂料。介绍了膨胀型防火涂料的阻燃性能。分析了膨胀型防火涂料的趋势。 关键词：膨胀型、防火涂料、阻燃体系 Research Progress and application of Intumescent Fireproof Coatings Abstract ：The classification of fireproof coatings is recommended. The research progress of expansible firepreproof coating is introduccd from bindcr and various fire resisdant auxiliaries( including catalyzer of dehydration carbon formation,carbon forming agent,blister,fire restant filling and pigment and other auxiaries) The application of the expansible fireproof coatings is introduced.A waterborne intumescent fire-retardant coating was prepared using organosiloxane emulsion,selfcross-linking acrylic emulsion and water-soluble melamine formaldehyde resin film forming agent,P-C-N as intumescent flame retardant syatem,ammonium polyphosphate as a dehydration catalyst,dippentaerythritol as charring agent and the melamine as blowing agent.The flame retardancy of the waterborne intumescent fire retardant coating were introduced.Analy the development tendency of intumescent fireproof coating. Key words ：intumesscent, fireproof coating, flame-retardant system 前言： 防火涂料又叫阻燃涂料，涂覆于可燃性基材表面能降低被涂材料表面的可燃性，阻滞火灾的迅速蔓延。涂覆于结构材料表面可提高构件的耐火极限。防火涂料以其特有的装饰性和防火性得到了广泛应用，为保障国家和人民生命财产的安全做出了巨大贡献。 防火涂料是一种功能涂料，能有效防止或延缓火势蔓延，与金属类防火材料
武立防火涂料为什么能防火？ 1、防火涂料本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触，延迟物体着火和减少燃烧的速度。 2、防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。 3、防火涂料受热分解出不燃惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢。 4、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度。 5、膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。 武立防火涂料施工方案： 刮涂法：使用金属或非金属刮刀，如硬胶皮片、玻璃钢刮刀、牛角刮刀等用手工涂刮，用于涂刮各种厚浆型防火涂料和腻子。 辊涂法：辊子是一个直径不大的空心圆柱，表面粘有用合成纤维制成的长绒毛，圆柱两端装有2个垫圈，中心带孔，弯曲的手柄即由这个孔中通过，使用时先将辊子浸入涂料中浸润，然后用力辊涂到所需的表面上。发展有用空压机输送涂料的辊涂装置。 刷涂法：刷涂法适用于涂刷任何形状的物件，绝大多数防火涂料可以用此种方法施工。刷涂法很容易渗透到金属表面的细孔中，因而可加强对金属表面的附着力。缺点是生产效率低、劳动强度大，有时涂层表面留有刷痕，影响涂层的装饰性。 喷涂法：使用压缩空气及喷枪使涂料雾化的施工方法，它的特点是喷涂后的涂层质量均匀，生产效率高。缺点是有一部分涂料被损耗，同时由于溶剂的大量蒸发，影响操作者的身体健康。空气喷涂的关键设备是喷枪。喷枪依据涂料供给方式通常分为重力式、吸引式和压送式3种，又按喷涂能力分为小型和大型两类。涂料黏度高，需要空气压力大，喷嘴应选大口径的；涂料黏度低，需要压力小，喷嘴可以选小口径的。空气喷涂的空气压力一般为0.3~0.6MPa。 武立防火涂料的种类 防火涂料种类很多，但是按照防火涂料的使用对象以及防火涂料的涂层厚度来看，一般分为饰面型涂料和钢结构防火涂料。 饰面型防火涂料一般用作可燃基材的保护性材料，具有一定的装饰性和防火性，又分为水性和溶剂型两大类。 而钢结构防火涂料主要是用作不燃烧体构件的保护性材料，这类防火涂料的涂层比较厚，而且密度小、导热系数低，所以具有优良的隔热性能，又分为有机防火涂料和无机防火涂料。武立防火涂料成分 常用的集中涂料有：重防腐涂料、导电涂料、富锌涂料、含氟涂料、粉末涂料、鳞片涂料。它们在消防应用中各有各的特点： （1）重防腐涂料： 除了用于建筑物以外，还广泛应用于化设备、储蓄罐和管道。其中常用的有化底漆、富锌底漆、环氧树脂涂料、聚氨酯树涂料、氯化橡胶类涂料、玻璃鳞片涂料等。 （2）导电涂料： 适用于既要防腐蚀又要防静电的设备，如汽油油罐。 （3）富锌涂料： 是一种含大量锌的涂料，锌粉含量在85—95％之间，涂膜仅厚100微米，成本低，性能优异。
传感器动态和静态主要技术指标 技术指标是表征一个产品性能优劣的客观依据。看懂技术指标，有助于正确选型和使用该产品。 传感器的技术指标分为静态指标和动态指标两类。静态指标主要考核被测静止不变条件下传感器的性能，具体包括分辨力、重复性、灵敏度、线性度、回程误差、阈值、蠕变、稳定性等。 动态指标主要考察被测量在快速变化条件下传感器的性能，主要包括频率响应和阶跃响应等。 由于传感器的技术指标众多，各种资料文献叙述角度不同，使得不同人有不同的理解，甚至产生误解和歧义。为此，以下针对传感器的几个主要技术指标进行解读：1、分辨力与分辨率： 定义：分辨力（ResoluTIon）是指传感器能够检测出的被测量的最小变化量。分辨率（ResoluTIon）是指分辨力与满量程值之比。 解读1：分辨力是传感器的最基本的指标，它表征了传感器对被测量的分辨能力。传感器的其他技术指标都是以分辨力作为最小单位来描述的。 对于具有数显功能的传感器以及仪器仪表，分辨力决定
了测量结果显示的最小位数。例如：电子数显卡尺的分辨力是0.01mm，其示指误差为±0.02mm。 解读2：分辨力是一个具有单位的绝对数值。例如，某温度传感器的分辨力为0.1℃，某加速度传感器的分辨力是0.1g等。 解读3：分辨率是与分辨力相关而且极为相似的概念，都表征了传感器对被测量的分辨能力。 二者主要区别在于：分辨率是以百分数的形式表示传感器的分辨能力，它是相对数，没有量纲。例如上述温度传感器的分辨力为0.1℃，满量程为500℃，则其分辨率为0.1/500=0.02%。2、重复性： 定义：传感器的重复性（Repeatability）是指在同一条件下、对同一被测量、沿着同一方向进行多次重复测量时，测量结果之间的差异程度。也称重复误差、再现误差等。 解读1：传感器的重复性必须是在相同的条件下得到的多次测量结果之间的差异程度。如果测量条件发生变化，测量结果之间的可比性消失，不能作为考核重复性的依据。 解读2：传感器的重复性表征了传感器测量结果的分散性和随机性。而产生这种分散性和随机性的原因，是因为传感器内部和外部不可避免地存在各种各样的随机干扰，导致传感器的最终测量结果表现为随机变量的特性。 解读3：重复性的定量表述方法，可以采用随机变量的
传感器动态特性的性能指标 在检测控制系统和科学实验中，需要对各种参数进行检测和控制，而要达到比较优良的控制性能，则必须要求传感器能够感测被测量的变化并且不失真地将其转换为相应的电量，这种要求主要取决于传感器的基本特性。传感器的基本特性主要分为静态特性和动态特性，下面介绍反映传感器动态特性的性能指标。 动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的信号时，系统的输出与输入之间的关系。主要动态特性的性能指标有时域单位阶跃响应性能指标和频域频率特性性能指标。传感器的输入信号是随时间变化的动态信号，这时就要求传感器能时刻精确地跟踪输入信号，按照输入信号的变化规律输出信号。当传感器输入信号的变化缓慢时，是容易跟踪的，但随着输入信号的变化加快，传感器随动跟踪性能会逐渐下降。输入信号变化时，引起输出信号也随时间变化，这个过程称为响应。动态特性就是指传感器对于随时间变化的输入信号的响应特性，通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小，而且还能复现被测量随时间变化的规律，这也是传感器的重要特性之一。 传感器的动态特性与其输入信号的变化形式密切相关，在研究传感器动态特性时，通常是根据不同输入信号的变化规律来考察传感器响应的。实际传感器输入信号随时间变化的形式可能是多种多样的，最常见、最典型的输入信号是阶跃信号和正弦信号。这两种信号在物理上较容易实现，而且也便于求解。 对于阶跃输入信号，传感器的响应称为阶跃响应或瞬态响应，它是指传感器在瞬变的非周期信号作用下的响应特性。这对传感器来说是一种最严峻的状态，如传感器能复现这种信号，那么就能很容易地复现其他种类的输入信号，其动态性能指标也必定会令人满意。 而对于正弦输入信号，则称为频率响应或稳态响应。它是指传感器在振幅稳定不变的正弦信号作用下的响应特性。稳态响应的重要性，在于工程上所遇到的各种非电信号的变化曲线都可以展开成傅里叶(Fourier)级数或进行傅里叶变换，即可以用一系列正弦曲线的叠加来表
室内钢结构防火涂料主要有一定的防火性和装饰性，室内钢结构防火涂料用作可燃烧的保护材料，如建筑内装饰材料的防火保护，钢结构室内防火涂料主要用作不燃烧性构件的保护，那么室内非膨胀型钢结构防火涂料和室内膨胀型钢结构防火涂料有哪些不同之处呢?下面由小编简单介绍一下： 室内非膨胀型钢结构防火涂料 室内非膨胀型钢结构防火涂料包括两个类型，难燃性防火涂料和不燃性防火涂料 难燃性防火涂料有乳胶类防火涂料和含难燃助剂的防火涂料，乳胶类防火涂料其乳胶本身为难燃性物质，在加上些无机颜料就形成了防火涂料，含难燃性助剂的防火涂料大多先用卤素使基料难燃化，然后再加难燃剂，含难燃剂的防火涂料一方面由于本身的难燃性，另一方面由于这些助剂与基料的相互作用，而具有防火性能。 不燃性室内防火涂料主要为无机涂料，这种涂料是无机基料中加入一些无机颜料及配料而形成一种完全不燃烧的防火涂料，对于这种室内钢结构涂料还存在着耐水性，装饰性较差，不易固化等缺点，有待解决。 室内膨胀型钢结构防火涂料 当室内钢结构涂料受热达到一定温度后，涂层中将产生发泡气体，使涂层膨胀，以形成一个泡沫状炭质绝缘层，它使火焰与基层隔离，从而阻止基层达到燃点温度和破坏温度。 室内膨胀型钢结构防火涂料其作用： 膨胀型室内钢结构涂料在火中被加热，涂膜表面护肩变成熔融膜，此时催化剂中含磷的化合物分解生成磷酸。熔融物逐渐形成均匀的炭化层，在此期间磷酸不断使炭化剂脱水，形成一种脂类及均匀的发泡炭化层。在形成炭化层的同时，涂膜形成膨胀的发泡层，在此期间发泡剂分解产生气体，发泡结果使涂层膨胀，一方面阻止了火焰传播，另一方面阻止了基层材料分解破坏。 室内膨胀型钢结构防火涂料与室内非膨胀型钢结构防火涂料相比，二者都是对火焰有抑制作用，但从隔热性能看，室内膨胀型钢结构防火涂料是优于室内非膨胀型钢结构防火涂料的。
GB14907-2018新标准解读 一、新标准需要关注的问题 1、涂料分类变化，（1）按火灾防护对象分为：普通钢结构防火涂料、特种钢结构防火涂料 （2）按使用场所分为：室内钢结构防火涂料、室外钢结构防火涂料 （3）按分散介质分为：水基性钢结构防火涂料、溶剂性钢结构防火涂料 （4）按防火机理分为：膨胀型钢结构防火涂料、非膨胀型钢结构防火涂料 2、耐火等级分为：0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h，无3.0h以上的规定 3、涂料型号编码变化 4、涂层厚度有最低要求：膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于1.5 mm，非膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于15 mm。 5、涂料技术指标有删减和变化： （1）加了隔热效率偏差要求 （2）增加了pH值要求 （3）增加了耐紫外线辐照性要求 （4）增加了钢结构防火涂料隔热效率试验 （5）删除了附加耐火性能 （6）删除了钢结构防火涂料腐蚀性的评定
（7）修改了耐水性、耐冷热循环性、耐曝热性、耐湿热性、耐冻融循环性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性、耐火性能要求和试验方法 （8）修改了钢结构防火涂料耐火试验加载量计算 （9）修改了检验规则 6、耐火性能要求发生变化，未规定涂料的最低要求，标明耐火性能测试结果适用于同类型且截面系数更小的基材 涂料的应用构件的耐火等级要求：膨胀型涂料应用构件的耐火等级要求为0.5h-2.0h 非膨胀型涂料应用构件的耐火等级要求为0.5h-3.0h 7、理化试件涂层厚度有变化：小尺寸试件：P类（1.50 ± 0 · 20）mm、F类（15士2）mm；大尺寸试件：P类（2.0 ± 0 · 20）mm、F类（25士2）mm 8、耐火测试试件尺寸变化：采用GB/T 11263一2017规定的HN400 × 200热轧H型钢（截面系数为161 m 1）和GB/T 706一2016规定的36b热轧工字钢（截面系数为126 m 1）作为试验基材，产品测试时两种构件都需要进行耐火测试，即1个耐火时间需做两个钢梁进行测试 9、耐火测试时在试件中设置试件热电偶（均用于测量试件的平均温度） 10、判定准则：钢结构防火涂料的耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定。在整个耐火试验时间内，试件的平均温度不应超过538 ℃。