计算防火涂料热分解过程中的动力学参数

       根据TG/DTG曲线数据可以计算得到防火涂料热分解过程中的动力学参数。由于防火涂料的热分解过程比较复杂，化学分解是分多阶段进行的，本文采用了MacCallum-Tanner方法I对防火涂料的热降解过程进行分析。表4为不同腐蚀时间后涂料的热降解动力学参数。

       由表4可以发现，对于不同腐蚀程度的涂料，在不同温度段的反应级数基本一致，在低温段的反应均为1级反应，在中温段均为3级反应，在高温段除未老化的涂料为3级反应外，酸腐蚀后的涂料均表现为1级反应。从不同温度段活化能的大小来看，低温段活化能随腐蚀时间的延长呈现减小的趋势，这一现象是由于聚磷酸按、季戊四醇、二聚氰胺等成分流失，在该温度段发生分解的物质量减少造成的;中温段各涂料的活化能变化不明显，但腐蚀后的涂料略高于未老化的，这是由于腐蚀后涂料所含在该温度段发生分解的组分含量相对较高导致的;涂料腐蚀前后活化能的变化，在高温段表现的最为显著，腐蚀后的明显高于未老化的涂料，说明涂料腐蚀后在高温区的化学变化与未老化的有较大的区别。由此，通过对涂料试样热分解动力学相关参数的计算并与已知试样的计算结果进行对比，可以达到预测其耐火性能的目的。

       膨胀型钢结构防火涂料在受到酸溶液的腐蚀过程中，其中的部分组分会发生溶解、酸催化水解或与酸发生化学反应，使有效成分流失，造成涂料各组分配比发生变化。酸腐蚀后，从涂层表观形貌来看，表层变的粗糙，且有裂孔或裂纹，受热膨胀后炭层内气孔大小不一，平均尺寸变大，有胶结现象。对涂层表层成分进行热重分析，发现腐蚀后涂层的热失质量过程变得相对简单，热失质量速率在中温、高温阶段呈规律性变化，热分解动力学参数也有明显变化。www.zbhuahao.com