Tato práce se zabývá přípravou a testováním protipožárních zpěňovacích povlaků na ocelové konstrukce. Organické intumescentní nátěry jsou tenkovrstvé zpěňovatelné nátěry, které jsou založeny na kyselém katalyzátoru (např. polyfosforečnan amonný), organických látkách s vysokým obsahem uhlíku (např. pentaerytritol) a nadouvadle (např. melamin) a to jak ve vodou ředitelných, tak i rozpouštědlových pojivech.
V práci byl zkoumán poměr třech základních složek zpěňovatelných nátěrů (donor uhlíku, kyselý katalyzátor a nadouvadlo) v různém typu pojiva, kterými byla vodou ředitelná epoxidová disperze, vodou ředitelná alkydové disperze a rozpouštědlová epoxyesterová pryskyřice. Byl zjišťován vliv přídavku fosforečnanu zinečnatého na kvalitu ochranné vrstvy a na ochranné působení povlaku během jeho životnosti.
U protipožárních zpěňovatelných hmot byly testovány fyzikálně mechanické vlastnosti (ohyb, úder, hloubení, přilnavost, tvrdost) a antikorozní vlastnosti v solné a kondenzační komoře. Navíc byly provedeny testy ohnivzdornosti, byla hodnocena kvalita a síla zpěněné vrstvy. Pro analýzu připravených nátěrových hmot a vzniklých uhlíkatých vrstev byla použita infračervená spektroskopie a také byly použity metody termické analýzy TG a DSC.
Anotace v angličtině
This thesis discuses the preparation and testing of fire-retardant intumescent coatings for steel structures. Organic intumescent coatings are thin-layer foaming coatings based on an acidic catalyst (e.g., ammonium polyphosphate), organic substances with high carbon content (e.g., pentaerythritol), and a blowing agent (e.g., melamine) in both water-based and solvent-based binders. The research examined the ratio of three basic components of foaming coatings (carbon donor, acidic catalyst, and blowing agent) in different types of binders, including water-based epoxy dispersion, water-based alkyd dispersion, and solvent-based epoxy ester resin. The influence of adding zinc phosphate on the quality of the protective layer and the protective properties of the coating during its lifespan was investigated.
For fire-retardant intumescent coatings, physical-mechanical properties (flexibility, impact resistance, adhesion, hardness) and anticorrosive properties in salt spray and humidity chambers were tested. Additionally, fire resistance tests were conducted, and the quality and strength of the foamed layer were evaluated. Infrared spectroscopy was used for the analysis of prepared coatings and carbon layers, along with methods of thermal analysis TG and DSC.
foaming coatings, fire protection, organic coating, anticorrosive effectiveness of organic coatings
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
Tato práce se zabývá přípravou a testováním protipožárních zpěňovacích povlaků na ocelové konstrukce. Organické intumescentní nátěry jsou tenkovrstvé zpěňovatelné nátěry, které jsou založeny na kyselém katalyzátoru (např. polyfosforečnan amonný), organických látkách s vysokým obsahem uhlíku (např. pentaerytritol) a nadouvadle (např. melamin) a to jak ve vodou ředitelných, tak i rozpouštědlových pojivech.
V práci byl zkoumán poměr třech základních složek zpěňovatelných nátěrů (donor uhlíku, kyselý katalyzátor a nadouvadlo) v různém typu pojiva, kterými byla vodou ředitelná epoxidová disperze, vodou ředitelná alkydové disperze a rozpouštědlová epoxyesterová pryskyřice. Byl zjišťován vliv přídavku fosforečnanu zinečnatého na kvalitu ochranné vrstvy a na ochranné působení povlaku během jeho životnosti.
U protipožárních zpěňovatelných hmot byly testovány fyzikálně mechanické vlastnosti (ohyb, úder, hloubení, přilnavost, tvrdost) a antikorozní vlastnosti v solné a kondenzační komoře. Navíc byly provedeny testy ohnivzdornosti, byla hodnocena kvalita a síla zpěněné vrstvy. Pro analýzu připravených nátěrových hmot a vzniklých uhlíkatých vrstev byla použita infračervená spektroskopie a také byly použity metody termické analýzy TG a DSC.
Anotace v angličtině
This thesis discuses the preparation and testing of fire-retardant intumescent coatings for steel structures. Organic intumescent coatings are thin-layer foaming coatings based on an acidic catalyst (e.g., ammonium polyphosphate), organic substances with high carbon content (e.g., pentaerythritol), and a blowing agent (e.g., melamine) in both water-based and solvent-based binders. The research examined the ratio of three basic components of foaming coatings (carbon donor, acidic catalyst, and blowing agent) in different types of binders, including water-based epoxy dispersion, water-based alkyd dispersion, and solvent-based epoxy ester resin. The influence of adding zinc phosphate on the quality of the protective layer and the protective properties of the coating during its lifespan was investigated.
For fire-retardant intumescent coatings, physical-mechanical properties (flexibility, impact resistance, adhesion, hardness) and anticorrosive properties in salt spray and humidity chambers were tested. Additionally, fire resistance tests were conducted, and the quality and strength of the foamed layer were evaluated. Infrared spectroscopy was used for the analysis of prepared coatings and carbon layers, along with methods of thermal analysis TG and DSC.
foaming coatings, fire protection, organic coating, anticorrosive effectiveness of organic coatings
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na téma zpěňovatelné nátěrové hmoty a volba pojiv a pigmentů pro tyto nátěrové hmoty.
Vypracujte přehled postupů a zkoušek pro hodnocení zpěňovatelných NH, se zaměřením na hodnocení protipožární odolnosti.
Charakterizujte vybraná pojiva, plniva a pigmenty vhodné pro tyto typy nátěrových hmot.
Na základě literárních poznatků navrhněte optimální směrnou formulaci zpěňovatelné NH a popište fyzikální a chemické děje v NH při tepelné zátěži.
Zvolte čtyři typy pojiv a připravte z nich nátěrové hmoty ve variantě bez obsahu antikorozního pigmentu a za přítomnosti antikorozního pigmentu.
Stanovte změny ve vlastnostech zpěňovatelných NH po termické zátěži při zvolených teplotách výpalu. Stanovte mechanické vlastnosti jednotlivých připravených nátěrových filmů. Proveďte zkoušky v solné a kondenzační komoře a porovnejte antikorozní vlastnosti NH s přítomností a bez přítomnosti antikorozního pigmentu ve formulaci.
Stručně popište nové poznatky, závěry, přínosy práce pro vědu a praxi. Závěrem doporučte, do jakého typu prostředí lze připravené nátěry doporučit.
Zásady pro vypracování
Vypracujte literární rešerši na téma zpěňovatelné nátěrové hmoty a volba pojiv a pigmentů pro tyto nátěrové hmoty.
Vypracujte přehled postupů a zkoušek pro hodnocení zpěňovatelných NH, se zaměřením na hodnocení protipožární odolnosti.
Charakterizujte vybraná pojiva, plniva a pigmenty vhodné pro tyto typy nátěrových hmot.
Na základě literárních poznatků navrhněte optimální směrnou formulaci zpěňovatelné NH a popište fyzikální a chemické děje v NH při tepelné zátěži.
Zvolte čtyři typy pojiv a připravte z nich nátěrové hmoty ve variantě bez obsahu antikorozního pigmentu a za přítomnosti antikorozního pigmentu.
Stanovte změny ve vlastnostech zpěňovatelných NH po termické zátěži při zvolených teplotách výpalu. Stanovte mechanické vlastnosti jednotlivých připravených nátěrových filmů. Proveďte zkoušky v solné a kondenzační komoře a porovnejte antikorozní vlastnosti NH s přítomností a bez přítomnosti antikorozního pigmentu ve formulaci.
Stručně popište nové poznatky, závěry, přínosy práce pro vědu a praxi. Závěrem doporučte, do jakého typu prostředí lze připravené nátěry doporučit.
Seznam doporučené literatury
-
Seznam doporučené literatury
-
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant přednesl výsledky své diplomové práce a zodpověděl dotazy členů komise.