專利名稱：耐火涂料產品分析與檢測方法
技術領域：
本發明涉及耐火涂料產品分析與檢測方法，尤指利用至少 一熱分析儀器來 分析一耐火涂料產品上的耐火涂料，以建構一可代表該耐火涂料性質且兼具防 偽功能的辨識碼的分析與檢測方法。
背景技術：
鋼結構建筑，具有耗材少、輕量化、抗震性能佳、結構斷面面積小、工程 施工周期短及構件工業化程度高等優點，故廣泛應用于高科技廠房、商場、辦 公大樓、百貨公司、醫院、加油站等大型建物，而該等建物又多為人潮洶涌之 處， 一旦發生火災，后果將不堪設想。
因此鋼結構建筑的火災防范，實是城市發展的一大課題，而在諸多可作為 建物防火的耐火材料中，由于耐火涂料具有涂布厚度薄、質輕、色彩美觀、施 工容易等優點，已成為建筑鋼結構廣泛使用的耐火材料，而所謂的鋼結構耐火 涂料是指施涂于建筑物及構筑物的鋼結構表面，形成耐火隔熱保護層，以提高 鋼結構耐火極限的涂料。通常鋼結構用的耐火涂料，在火場高熱下受熱產生化 學反應，形成膨脹且微孔的碳化層，可阻隔熱量傳遞進入鋼材，延緩鋼材的升 溫，在一定時間內保護鋼結構的強度與安全。
然而，由于耐火涂料在外觀方面與一般油漆或其它涂料相近， 一般使用者 分辨不易，且僅由耐火涂料的外觀來分辨其耐火性是有其難度的，因此容易造 成不具耐火性或耐火性較差的涂料被冒用或誤用，而造成不可想象之后果，例 如，鋼結構耐火涂料上的耐火涂料就容易與裝修材料所使用的阻燃涂料或其它 涂料混用或冒用，而形成建筑結構防火安全的重大威脅，故發明人提出本案， 希冀提供一方法來分析及檢測耐火涂料產品上的耐火涂料，以取得一可代表該 耐火涂料性質且兼具防偽功能的辨識碼，然后匯集該辨識碼及相關信息，來建 立一辨識數據庫，藉此可避免冒用或誤用偽品的情況一再發生，進而具有減少 災害，保護
發明內容
有鑒于上述提及，耐火涂料是一重要且無可取代的火災防治方法，但不可 諱言耐火涂料亦有遭到誤用或冒用的潛藏危機，使施涂此類偽品的產品無法有
效延遲及抑制火焰蔓延，故一旦發生火災，后果將不堪設想；因此發明人依據 多年來從事此方面的相關經驗，經過長久努力研究與實驗，并配合相關學理， 終于開發設計出本發明的一種"耐火涂料產品分析與檢測方法"。
根據本發明之一實施例提供的一種耐火涂料產品分析與檢測方法，是運用 一熱分析技術來分析該耐火涂料產品，尤其是鋼結構耐火涂料產品，該熱分析 技術是為一于溫控條件下，測量物質的物理性質與溫度關系的技術，實作上是 利用 一熱重量分才/H義(thermal gravimetric analyzer)及一差熱分才斤4義(differential thermal analyzer)分別來分析該耐火涂料產品上的耐火涂料，以測量該耐火涂料 于特定溫度條件下，重量隨溫度變化的相互關系及熱量隨溫度變化的相互關系， 通過觀察該熱重量分析儀及該差熱分析儀所分析出來的關系曲線圖，匯集該等 關系曲線圖中的各峰值點(特征值)所對應的溫度值，以建構一可代表該耐火 涂料性質且兼具防偽功能的辨識碼，再將該辨識碼及關系曲線圖匯整到 一辨識 數據庫。由于此分析流程是以熱分析技術為主軸，故可精確地分析該耐火涂料 的諸多性質，并據以得知該耐火涂料的熱穩定性及該耐火涂料產品的防火效能， 使該耐火涂料產品于火災防制上更能保障生命財產安全。
根據本發明的另一實施例提供的一種耐火涂料產品分析與檢測方法，是利 用至少一熱分析儀器分析該耐火涂料產品上的耐火涂料，并通過該至少一熱分 析儀器所輸出的試驗數據，再轉繪制做一熱重量分析曲線圖及一差熱分析曲線 圖來建立該耐火涂料的辨識碼，通過該熱重量分析曲線圖及該差熱分析曲線圖 中所呈現的物理性質(包含有重量損失率、重量損失速率及溫度差)與溫度關 系，來取得一含有該等物理性質意義的特征值，且匯集該等特征值所對應的溫 度值為一辨識碼。通過此方式分析一已檢測合格的耐火涂料，即可建立一作為 檢測標準的特征辨識碼及關系曲線圖，藉此可比對其它同類型耐火涂料樣品的 特征辨識碼及關系曲線圖，來辨別其它同類型耐火涂料樣品的好壞與真偽，而 防止冒用或誤用偽品的情形產生。
圖1為本發明的流程圖；圖2為本發明實施例的熱重量分析曲線圖3為本發明實施例的差熱分析曲線圖4為本發明實施例的微分熱重量分析曲線圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明(新型)的上述的和其它的特征和優點做詳細說明。
本發明是一種耐火涂料產品分析與檢測方法，運用熱分析技術來分析一耐 火涂料產品上的耐火涂料，以建構一可代表該耐火涂料性質且兼具防偽功能的 辨識碼，其中該耐火涂料產品是需先進行自然養護(是指曝露于室円環境中至 少一個月)，再進行樣品制作以取得一耐火涂料樣品，如該耐火涂料是為鋼結 構耐火涂料，則另需考慮鋼結構廠商所指定的底漆及面漆，以底漆、耐火涂料 及面漆的組合進行該耐火涂料樣品制作，該分析與檢測方法是包括以下步驟， 請分別參閱圖1到圖4所示
步驟一首先，分別利用 一熱重量分析儀(thermal gravimetric analyzer )及 一差熱分析儀(differential thermal analyzer)來分析該耐火涂料樣品，以分別 輸出試驗數據，再轉繪制做一熱重量分析曲線圖(如圖2所示)及一差熱分析 曲線圖(如圖3所示)，其中該熱重量分析曲線圖是呈現該耐火涂料樣品在特 定溫度條件下，重量隨溫度變化的相互關系，為一重量損失(重量百分比)與 溫度關系曲線圖，該差熱分析曲線圖是呈現該耐火涂料樣品在特定溫度條件下， 熱量隨溫度變化的相互關系，為溫度差與溫度關系曲線步驟二利用孩t分熱重量分才斤法(derivative thermal gravimetric analysis, 簡 稱DTG )進行該熱重量分析曲線圖內的熱重量分析曲線的一次微分，以取得一 微分熱重量分析曲線圖(如圖4所示)，其中該微分熱重量分析曲線圖是呈現 該耐火涂料樣品在特定溫度條件下，重量損失速率隨溫度變化的相互關系，為 一重量損失導數(重量百分比的導數)與溫度關系曲線步驟三分別對該微分熱重量分析曲線圖及該差熱分析曲線圖進行處理， 以取得圖上的各峰值所對應的溫度，且該熱重量分析曲線圖上的各峰值所對應 的溫度為 一重量損失斜率轉換溫度，該差熱分析曲線圖上的各峰值所對應的溫 度為一熱反應吸熱峰(吸熱反應所造成)及一熱反應放熱峰(放熱反應所造成)， 其中該重量損失斜率轉換溫度，表示該耐火涂料樣品于該處的重量損失最為劇 烈，而該熱反應吸熱峰及熱反應》t熱峰，表示該耐火涂料樣品于此處吸熱或放熱反應變化最為劇烈；
步驟四匯集該重量損失斜率轉換溫度、該熱反應吸熱峰及該熱反應放熱 峰，以建構該耐火涂料樣品的一辨識碼；
步驟五匯整該熱重量分析曲線圖、該微分熱重量分析曲線圖、該差熱分 析曲線圖及該特征辨識碼，建立一辨識數據庫。
本發明為進一步建立防偽辨識程序來檢測其它耐火涂料產品，是可在步驟 四后包含另一步驟，該另一步驟是為
步驟六通過已4企測合格的耐火涂料樣品，來建立作為檢測標準的辨識碼 及關系曲線圖，藉此可比對其它同類型耐火涂料樣品的辨識碼及關系曲線圖， 來辨別其它同類型耐火涂料樣品的真偽。
復請同時參閱圖2、 3、 4所示，其分別為該耐火涂料樣品的熱重量分析曲 線圖、差熱分析曲線圖及微分熱重量分析曲線圖，可由各圖中清楚得知，該熱 重量分析曲線圖的坐標如下下方橫軸為溫度，單位為。C,右側垂軸為重量損 失(重量百分比)，單位為％;該差熱分析曲線圖的坐標如下下方橫軸為溫 度，單位為。C,右側垂軸為溫度差，單位為。C/ mg;該微分熱重量分析曲線圖 的坐標如下下方橫軸為溫度，單位為。C,右側垂軸為重量損失速率(重量百 分比的導數)，單位為％/ 。C。其中曲線21為該耐火涂料樣品的熱重量分析曲 線，曲線31為該耐火涂料樣品的差熱分析曲線，曲線41為該耐火涂料樣品的 微分熱重量分析曲線，觀察該曲線31上的各峰值點，以取得高峰處311(表示 該處為放熱峰)所對應的溫度170。C及低峰處312及313 (表示該處為吸熱峰) 所對應的溫度180。C及310°C,故該耐火涂料樣品的熱反應^L熱峰為170°C,而 熱反應吸熱峰則為18(TC及310。C，因此差熱分析可得第I組辨識碼為170。C(吸 熱)180°C (放熱)310°C (放熱)；觀察該曲線41上的各峰值點，以取得 各峰值點411、 412、 413、 414及415所對應的溫度245。C、 320°C、 385°C、 920°C 及990。C,故該耐火涂料樣品的重量損失斜率轉換溫度為245°C、 320°C、 385°C、 920。C及990°C,因此，可得第II組辨識碼為245°C 320°C 385°C 920°C 990°C,匯集兩組辨識碼即為[170。C (吸熱)180。C(i丈熱)310。C(i大熱)] + [245°C 320°C 385°C 920°C 990。C]為該耐火涂料樣品的辨識碼。
如該耐火涂料樣品為 一 已檢測合格的耐火涂料樣品，則可得知其辨識碼為 [170。C(吸熱) 180。C(放熱)310°C (放熱)]+ [245°C 320°C 385°C 920°C 990°C],即可藉此比對另一耐火涂料樣品的辨識碼及關系曲線圖，復請同時參閱圖2、 3、 4所示，圖中曲線22為該另一耐火涂料樣品的熱重量分析曲 線，曲線32為該另一耐火涂料樣品的差熱分析曲線，曲線42為該另一耐火涂 料樣品的微分熱重量分析曲線，觀察該曲線32上的各峰值點，以取得低峰處321 (表示該處為吸熱峰)所對應的溫度730。C及高峰處322 (表示該處為放熱峰) 所對應的溫度745。C，故該另一耐火涂料樣品的熱反應吸熱峰為730°C,而熱反 應放熱峰則為745 °C;觀察該曲線42上的各峰值點，以取得各峰值點421 、 422 及423所對應的溫度125°C、 385。C及725。C,故該另 一耐火涂料樣品的重量損 失斜率轉換溫度為125°C、 385。C及725。C，因此，匯集[730。C(吸熱)745。C(放 熱)]+[125。C 385°C 725。C]為該另一耐火涂料樣品的辨識碼。
由上述該耐火涂料樣品與該另一耐火涂料樣品的辨識碼比對中看出兩者有 異，而該等關系曲線圖亦是不同，因此可得知兩者材料不同，如該另一耐火涂 料樣品又是標榜著跟該耐火涂料樣品是同類型耐火涂料產品，則可很明顯的看 出該另一耐火涂料產品為偽品，因此可有效的辨識同類型產品的真偽，及區別 其它種類產品，更可由該等關系曲線圖看出產品的好壞。
藉上所述可知，本發明具有下述的優點
衡量該耐火涂料樣品的材料性能隨溫度的變化，故其適用范圍廣泛，可分析與 檢測各式耐火涂料產品，但以分析與檢測 一鋼結構耐火涂料產品為其最重要的 用途。
二、 由于本發明的耐火涂料產品分析技術與檢測方法，是利用一熱重量 分析法來分析該耐火涂料樣品，其重量隨溫度變化的相互關系，并利用一差熱 分析法來分析該耐火涂料樣品，其熱量隨溫度變化的相互關系，故可通過該等 關系曲線圖有效分析出該耐火涂料的熱穩定性及其耐火性能。
三、 本發明的耐火涂料產品分析技術與檢測方法，可有效用于建筑產業 或其它有使用到涂料產品的相關產業，并供其大量辨識同類產品，以匯整同類 產品的相關數據，進而確保產品質量保證。
四、 本發明的耐火涂料產品分析與檢測方法，可有效防止該耐火涂料產 品遭到誤用及冒用，故可使該耐火涂料產品于應用上更能確保人民生命財產安 全。
以上對本發明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解， 在權利要求限定的精神與范圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它 們都將落入本發明的保護范圍內。
權利要求
1、一種耐火涂料產品分析與檢測方法運用熱分析技術來分析一耐火涂料產品上的耐火涂料，其中該耐火涂料產品先曝露于室內環境中至少一個月，再進行樣品制作以取得一耐火涂料樣品，該方法包含下列步驟分析該耐火涂料樣品，基于重量隨溫度變化的相互關系及熱量隨溫度變化的相互關系，以取得一熱重量分析曲線圖及一差熱分析曲線圖；利用微分熱重量分析法進行該熱重量分析曲線圖內的熱重量分析曲線的一次微分，以取得一微分熱重量分析曲線圖；分別對該微分熱重量分析曲線圖及該差熱分析曲線圖進行處理，分別取得圖上的各峰值所對應的溫度作為重量損失斜率轉換溫度、熱反應吸熱峰及熱反應放熱峰；以及匯集該重量損失斜率轉換溫度、該熱反應吸熱峰及該熱反應放熱峰，建構該耐火涂料樣品的一辨識碼。
2、 根據權利要求1所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，還 包括建構該耐火涂料樣品的一辨識碼后，匯整該熱重量分析曲線圖、該微分 熱重量分析曲線圖、該差熱分析曲線圖及該辨識碼，以建立一辨識數據庫。
3、 根據權利要求1所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，所 述方法還包括進一步建立防偽辨識程序來檢測其它耐火涂料產品，在建構該耐 火涂料樣品的一辨識碼后，通過一已檢測合格的耐火涂料樣品，來建立一作為 才企測標準的辨識碼及關系曲線圖。
4、 根據權利要求3所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，該 耐火涂料樣品的分析是利用至少 一 熱分析儀器進行分析。
5、 根據權利要求4所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，該 至少一熱分析儀器是分析該耐火涂料樣品重量隨溫度變化的相互關系。
6、 根據權利要求5所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，該 至少一熱分析儀器是為一熱重量分析儀。
7、 根據權利要求4所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，該 至少一熱分析儀器是分析該耐火涂料樣品熱量隨溫度變化的相互關系。
8、 根據權利要求7所述的耐火涂料產品分析與檢測方法，其特征在于，該 至少 一 熱分析儀器是為 一 差熱分析儀。
全文摘要
本發明是一種耐火涂料產品分析與檢測方法，是利用至少一熱分析儀器，基于重量隨溫度變化的相互關系，以及熱量隨溫度變化的相互關系，來分析一耐火涂料產品上的耐火涂料，以取得一重量損失與溫度關系曲線圖，以及一溫度差與溫度關系曲線圖，然后匯集該等關系曲線圖中的各峰值點所對應的溫度值，用來建構一可代表該耐火涂料性質且兼具防偽功能的辨識碼，通過該辨識碼的建立可有效分辨該耐火涂料的性質，而避免冒用或誤用偽品的情況一再發生。
文檔編號G01N25/00GK101614686SQ20081012616
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月27日 優先權日2008年6月27日
發明者吳志銘, 張婉瑩, 蔡哲安, 鄭紹材 申請人:中華大學