CN101614686B - 耐火涂料产品分析与检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种耐火涂料产品分析与检测方法，是利用至少一热分析仪器，基于重量随温度变化的相互关系，以及热量随温度变化的相互关系，来分析一耐火涂料产品上的耐火涂料，以取得一重量损失与温度关系曲线图，以及一温度差与温度关系曲线图，然后汇集该等关系曲线图中的各峰值点所对应的温度值，用来建构一可代表该耐火涂料性质且兼具防伪功能的辨识码，通过该辨识码的建立可有效分辨该耐火涂料的性质，而避免冒用或误用伪品的情况一再发生。
Description
技术领域
本发明涉及耐火涂料产品分析与检测方法，尤指利用至少一热分析仪器来分析一耐火涂料产品上的耐火涂料，以建构一可代表该耐火涂料性质且兼具防伪功能的辨识码的分析与检测方法。
背景技术
钢结构建筑，具有耗材少、轻量化、抗震性能佳、结构断面面积小、工程施工周期短及构件工业化程度高等优点，故广泛应用于高科技厂房、商场、办公大楼、百货公司、医院、加油站等大型建物，而该等建物又多为人潮汹涌之处，一旦发生火灾，后果将不堪设想。
因此钢结构建筑的火灾防范，实是城市发展的一大课题，而在诸多可作为建物防火的耐火材料中，由于耐火涂料具有涂布厚度薄、质轻、色彩美观、施工容易等优点，已成为建筑钢结构广泛使用的耐火材料，而所谓的钢结构耐火涂料是指施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面，形成耐火隔热保护层，以提高钢结构耐火极限的涂料。通常钢结构用的耐火涂料，在火场高热下受热产生化学反应，形成膨胀且微孔的碳化层，可阻隔热量传递进入钢材，延缓钢材的升温，在一定时间内保护钢结构的强度与安全。
然而，由于耐火涂料在外观方面与一般油漆或其它涂料相近，一般使用者分辨不易，且仅由耐火涂料的外观来分辨其耐火性是有其难度的，因此容易造成不具耐火性或耐火性较差的涂料被冒用或误用，而造成不可想象之后果，例如，钢结构耐火涂料上的耐火涂料就容易与装修材料所使用的阻燃涂料或其它涂料混用或冒用，而形成建筑结构防火安全的重大威胁，故发明人提出本案，希冀提供一方法来分析及检测耐火涂料产品上的耐火涂料，以取得一可代表该耐火涂料性质且兼具防伪功能的辨识码，然后汇集该辨识码及相关信息，来建立一辨识数据库，藉此可避免冒用或误用伪品的情况一再发生，进而具有减少灾害，保护人类生存环境和人民生命财产的重大意义。
发明内容
有鉴于上述提及，耐火涂料是一重要且无可取代的火灾防治方法，但不可讳言耐火涂料亦有遭到误用或冒用的潜藏危机，使施涂此类伪品的产品无法有效延迟及抑制火焰蔓延，故一旦发生火灾，后果将不堪设想；因此发明人依据多年来从事此方面的相关经验，经过长久努力研究与实验，并配合相关学理，终于开发设计出本发明的一种”耐火涂料产品分析与检测方法”。
根据本发明之一实施例提供的一种耐火涂料产品分析与检测方法，是运用一热分析技术来分析该耐火涂料产品，尤其是钢结构耐火涂料产品，该热分析技术是为一于温控条件下，测量物质的物理性质与温度关系的技术，实作上是利用一热重量分析仪(thermal gravimetric analyzer)及一差热分析仪(differential thermal analyzer)分别来分析该耐火涂料产品上的耐火涂料，以测量该耐火涂料于特定温度条件下，重量随温度变化的相互关系及热量随温度变化的相互关系，通过观察该热重量分析仪及该差热分析仪所分析出来的关系曲线图，汇集该等关系曲线图中的各峰值点(特征值)所对应的温度值，以建构一可代表该耐火涂料性质且兼具防伪功能的辨识码，再将该辨识码及关系曲线图汇整到一辨识数据库。由于此分析流程是以热分析技术为主轴，故可精确地分析该耐火涂料的诸多性质，并据以得知该耐火涂料的热稳定性及该耐火涂料产品的防火效能，使该耐火涂料产品于火灾防制上更能保障生命财产安全。
根据本发明的另一实施例提供的一种耐火涂料产品分析与检测方法，是利用至少一热分析仪器分析该耐火涂料产品上的耐火涂料，并通过该至少一热分析仪器所输出的试验数据，再转绘制做一热重量分析曲线图及一差热分析曲线图来建立该耐火涂料的辨识码，通过该热重量分析曲线图及该差热分析曲线图中所呈现的物理性质(包含有重量损失率、重量损失速率及温度差)与温度关系，来取得一含有该等物理性质意义的特征值，且汇集该等特征值所对应的温度值为一辨识码。通过此方式分析一已检测合格的耐火涂料，即可建立一作为检测标准的特征辨识码及关系曲线图，藉此可比对其它同类型耐火涂料样品的特征辨识码及关系曲线图，来辨别其它同类型耐火涂料样品的好坏与真伪，而防止冒用或误用伪品的情形产生。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明实施例的热重量分析曲线图；
图3为本发明实施例的差热分析曲线图；
图4为本发明实施例的微分热重量分析曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明(新型)的上述的和其它的特征和优点做详细说明。
本发明是一种耐火涂料产品分析与检测方法，运用热分析技术来分析一耐火涂料产品上的耐火涂料，以建构一可代表该耐火涂料性质且兼具防伪功能的辨识码，其中该耐火涂料产品是需先进行自然养护(是指曝露于室内环境中至少一个月)，再进行样品制作以取得一耐火涂料样品，如该耐火涂料是为钢结构耐火涂料，则另需考虑钢结构厂商所指定的底漆及面漆，以底漆、耐火涂料及面漆的组合进行该耐火涂料样品制作，该分析与检测方法是包括以下步骤，请分别参阅图1到图4所示：
步骤一：首先，分别利用一热重量分析仪(thermal gravimetric analyzer)及一差热分析仪(differential thermal analyzer)来分析该耐火涂料样品，以分别输出试验数据，再转绘制做一热重量分析曲线图(如图2所示)及一差热分析曲线图(如图3所示)，其中该热重量分析曲线图是呈现该耐火涂料样品在特定温度条件下，重量随温度变化的相互关系，为一重量损失(重量百分比)与温度关系曲线图，该差热分析曲线图是呈现该耐火涂料样品在特定温度条件下，热量随温度变化的相互关系，为温度差与温度关系曲线图；
步骤二：利用微分热重量分析法(derivative thermal gravimetric analysis，简称DTG)进行该热重量分析曲线图内的热重量分析曲线的一次微分，以取得一微分热重量分析曲线图(如图4所示)，其中该微分热重量分析曲线图是呈现该耐火涂料样品在特定温度条件下，重量损失速率随温度变化的相互关系，为一重量损失导数(重量百分比的导数)与温度关系曲线图；
步骤三：分别对该微分热重量分析曲线图及该差热分析曲线图进行处理，以取得图上的各峰值所对应的温度，且该热重量分析曲线图上的各峰值所对应的温度为一重量损失斜率转换温度，该差热分析曲线图上的各峰值所对应的温度为一热反应吸热峰(吸热反应所造成)及一热反应放热峰(放热反应所造成)，其中该重量损失斜率转换温度，表示该耐火涂料样品于该处的重量损失最为剧烈，而该热反应吸热峰及热反应放热峰，表示该耐火涂料样品于此处吸热或放热反应变化最为剧烈；
步骤四：汇集该重量损失斜率转换温度、该热反应吸热峰及该热反应放热峰，以建构该耐火涂料样品的一辨识码；
步骤五：汇整该热重量分析曲线图、该微分热重量分析曲线图、该差热分析曲线图及该特征辨识码，建立一辨识数据库。
本发明为进一步建立防伪辨识程序来检测其它耐火涂料产品，是可在步骤四后包含另一步骤，该另一步骤是为：
步骤六：通过已检测合格的耐火涂料样品，来建立作为检测标准的辨识码及关系曲线图，藉此可比对其它同类型耐火涂料样品的辨识码及关系曲线图，来辨别其它同类型耐火涂料样品的真伪。
复请同时参阅图2、3、4所示，其分别为该耐火涂料样品的热重量分析曲线图、差热分析曲线图及微分热重量分析曲线图，可由各图中清楚得知，该热重量分析曲线图的坐标如下：下方横轴为温度，单位为℃，右侧垂轴为重量损失(重量百分比)，单位为％；该差热分析曲线图的坐标如下：下方横轴为温度，单位为℃，右侧垂轴为温度差，单位为℃/mg；该微分热重量分析曲线图的坐标如下：下方横轴为温度，单位为℃，右侧垂轴为重量损失速率(重量百分比的导数)，单位为％/℃。其中曲线21为该耐火涂料样品的热重量分析曲线，曲线31为该耐火涂料样品的差热分析曲线，曲线41为该耐火涂料样品的微分热重量分析曲线，观察该曲线31上的各峰值点，以取得高峰处311(表示该处为放热峰)所对应的温度170℃及低峰处312及313(表示该处为吸热峰)所对应的温度180℃及310℃，故该耐火涂料样品的热反应放热峰为170℃，而热反应吸热峰则为180℃及310℃，因此差热分析可得第I组辨识码为170℃(吸热)180℃(放热)310℃(放热)；观察该曲线41上的各峰值点，以取得各峰值点411、412、413、414及415所对应的温度245℃、320℃、385℃、920℃及990℃，故该耐火涂料样品的重量损失斜率转换温度为245℃、320℃、385℃、920℃及990℃，因此，可得第II组辨识码为245℃ 320℃ 385℃ 920℃990℃，汇集两组辨识码即为[170℃(吸热) 180℃(放热) 310℃(放热)]+[245℃ 320℃ 385℃ 920℃ 990℃]为该耐火涂料样品的辨识码。
如该耐火涂料样品为一已检测合格的耐火涂料样品，则可得知其辨识码为[170℃(吸热) 180℃(放热) 310℃(放热)]+[245℃ 320℃ 385℃920℃ 990℃]，即可藉此比对另一耐火涂料样品的辨识码及关系曲线图，复请同时参阅图2、3、4所示，图中曲线22为该另一耐火涂料样品的热重量分析曲线，曲线32为该另一耐火涂料样品的差热分析曲线，曲线42为该另一耐火涂料样品的微分热重量分析曲线，观察该曲线32上的各峰值点，以取得低峰处321(表示该处为吸热峰)所对应的温度730℃及高峰处322(表示该处为放热峰)所对应的温度745℃，故该另一耐火涂料样品的热反应吸热峰为730℃，而热反应放热峰则为745℃；观察该曲线42上的各峰值点，以取得各峰值点421、422及423所对应的温度125℃、385℃及725℃，故该另一耐火涂料样品的重量损失斜率转换温度为125℃、385℃及725℃，因此，汇集[730℃(吸热) 745℃(放热)]+[125℃ 385℃ 725℃]为该另一耐火涂料样品的辨识码。
由上述该耐火涂料样品与该另一耐火涂料样品的辨识码比对中看出两者有异，而该等关系曲线图亦是不同，因此可得知两者材料不同，如该另一耐火涂料样品又是标榜着跟该耐火涂料样品是同类型耐火涂料产品，则可很明显的看出该另一耐火涂料产品为伪品，因此可有效的辨识同类型产品的真伪，及区别其它种类产品，更可由该等关系曲线图看出产品的好坏。
藉上所述可知，本发明具有下述的优点：
一、由于本发明的耐火涂料产品分析与检测方法是利用热分析技术，来衡量该耐火涂料样品的材料性能随温度的变化，故其适用范围广泛，可分析与检测各式耐火涂料产品，但以分析与检测一钢结构耐火涂料产品为其最重要的用途。
二、由于本发明的耐火涂料产品分析技术与检测方法，是利用一热重量分析法来分析该耐火涂料样品，其重量随温度变化的相互关系，并利用一差热分析法来分析该耐火涂料样品，其热量随温度变化的相互关系，故可通过该等关系曲线图有效分析出该耐火涂料的热稳定性及其耐火性能。
三、本发明的耐火涂料产品分析技术与检测方法，可有效用于建筑产业或其它有使用到涂料产品的相关产业，并供其大量辨识同类产品，以汇整同类产品的相关数据，进而确保产品质量保证。
四、本发明的耐火涂料产品分析与检测方法，可有效防止该耐火涂料产品遭到误用及冒用，故可使该耐火涂料产品于应用上更能确保人民生命财产安全。
以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种耐火涂料产品分析与检测方法，运用热分析技术来分析一耐火涂料产品上的耐火涂料，其中该耐火涂料产品先曝露于室内环境中至少一个月，再进行样品制作以取得一耐火涂料样品，该方法包含下列步骤：
分析该耐火涂料样品，基于重量随温度变化的相互关系及热量随温度变化的相互关系，以取得一热重量分析曲线图及一差热分析曲线图；
利用微分热重量分析法进行该热重量分析曲线图内的热重量分析曲线的一次微分，以取得一微分热重量分析曲线图；
分别对该微分热重量分析曲线图及该差热分析曲线图进行处理，取得该微分热重量分析曲线图上的各峰值所对应的温度作为重量损失斜率转换温度，取得该差热分析曲线图上的低峰值所对应的温度作为热反应吸热峰及高峰值所对应的温度作为热反应放热峰；以及
汇集该重量损失斜率转换温度、该热反应吸热峰及该热反应放热峰，建构该耐火涂料样品的一辨识码；
该方法还包括：建构该耐火涂料样品的一辨识码后，汇整该热重量分析曲线图、该微分热重量分析曲线图、该差热分析曲线图及该辨识码，以建立一辨识数据库；
该方法还包括进一步建立防伪辨识程序来检测其它耐火涂料产品，通过一已检测合格的耐火涂料样品，来建立一作为检测标准的辨识码及关系曲线图，以此比对其它同类型耐火涂料样品的辨识码及关系曲线图，来辨别其它同类型耐火涂料样品的真伪。
2.根据权利要求1所述的耐火涂料产品分析与检测方法，其特征在于，该耐火涂料样品的分析是利用一热重量分析仪进行该耐火涂料样品重量随温度变化的相互关系的分析。
3.根据权利要求1所述的耐火涂料产品分析与检测方法，其特征在于，该耐火涂料样品的分析是利用一差热分析仪进行该耐火涂料样品热量随温度变化的相互关系的分析。
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