随着现代建筑的日益高层化以及近年来火灾事故的接连发生,建筑防火材料尤其是建筑防火涂料的研究与应用已摆在了十分重要的地位,已然成为预防与遏制火灾事故发生的有效措施之一。传统的非膨胀型防火涂料自重大、涂层偏厚、粘结强度低导致后期易脱落。本文采用气凝胶保温隔热板生产过程中产生的废弃气凝胶粉料作为新型的防火隔热填料,利用气凝胶粉的高孔隙率、低导热系数及耐高温等特性制备轻质、涂层较薄但防火性能优异的水泥基气凝胶防火涂料。本文主要研究了气凝胶粉掺量对防火涂料性能的影响,探索了气凝胶粉与膨胀珍珠岩、封闭气孔及空心树脂球复合优化防火涂料的性能,且利用浓度三角形分析了气凝胶粉-树脂球-封闭气孔三元隔热体系中各隔热组分体积分数变化对复合涂料导热系数及高温隔热性能的影响规律。主要研究工作如下:(1)以气凝胶粉为新型防火隔热填料,通过改变气凝胶粉的掺量制备出干容重在527kg/m3～813kg/m3区间的水泥基气凝胶防火涂料,研究气凝胶粉掺量对防火涂料导热系数、防火性能及粘结强度的影响,并与相近干容重的膨胀珍珠岩涂料、发泡水泥试样进行了对比分析。研究结果表明:水泥基气凝胶防火涂料具有较好的防火性能,其导热系数随着气凝胶粉掺量的增加而下降;当涂料的干容重从813kg/m3降到527kg/m3时,导热系数由0.228W/m K降至0.084W/m·K,远远低于相近容重下膨胀珍珠岩涂料及发泡水泥试样的导热系数。随着气凝胶粉掺量的增加,防火涂料的防火性能表现出先增强后减弱的特征,在涂料干容重为583kg/m3时,涂料的防火性能最佳,耐火极限时间达70 min,远远高于相近容重下膨胀珍珠岩涂料及发泡水泥试样。气凝胶防火涂料的粘结强度随着气凝胶粉掺量的增大呈逐渐降低的趋势。通过无机粘结剂与可再分散乳胶粉的结合构成的复合粘结剂体系可有效的提升涂料的粘结强度。(2)将气凝胶粉与膨胀珍珠岩复合构成隔热体系,在保持隔热组分总体积分数不变的情况下,研究了膨胀珍珠岩与气凝胶粉相对体积分数的变化对水泥基涂料导热系数、防火性能及粘结强度的影响。研究结果表明:当保持隔热填料总体积不变时,随着气凝胶粉体积分数的增大,复合涂料的导热系数和粘结强度均逐渐降低,而防火性能呈现逐渐增强的趋势。(3)将气凝胶粉与引气剂引入的封闭气孔复合构成隔热体系,在保持气凝胶粉体积分数不变的情况下,通过改变封闭气孔的体积分数研究气凝胶粉与封闭气孔复合对水泥基涂料性能的影响。研究结果表明:随着封闭气孔体积分数的增加,气凝胶粉-封闭气孔复合防火涂料的导热系数和粘结强度而呈现下降的趋势,而防火性能呈现先增强后减弱的趋势。(4)将气凝胶粉、空心树脂球、封闭气孔三种隔热组分复合构成三元隔热体系,研究隔热组分总体积分数不变的情况下,通过浓度三角形分析气凝胶粉-树脂球-封闭气孔三元隔热系统中各隔热组分的相对体积分数变化对导热系数及高温隔热性能影响的规律,寻求高温隔热性能最佳的隔热组分配比。研究结果表明:当气凝胶粉及封闭气孔体积分数较低而树脂球体积分数大于0.78时,试样导热系数较低,保温隔热性能较好。当气凝胶粉体积分数在0.33～0.78之间且空心树脂球和封闭气孔的体积分数接近时,试样具有较好的高温隔热性能。