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建筑专用防火涂料

2010-09-16

     防火涂料这一类涂料涂刷在建筑物表面易燃材料上,在一定的程度上能提高易燃材料的耐火性,或减缓火焰蔓延速度,在一定时间内能阻止燃烧,控制火势的发展,为人们灭火提供时间。
这在建筑工业中称为防火涂料或叫阻燃涂料。

     由于建筑工程的高层化、集群化、工业的大型化及有机合成材料的广泛应用,人们对防火工作引起高度重视,而采用涂料防火方法比较简单,适应性强,因而在公用建筑、车辆、飞机、船舶、古建筑及文物保护、电器电缆、宇航等方面都有应用。有的国家还制定相关法律,规定用于学校、医院;电影院等公共设施内的建筑涂料必须是阻燃的,因此防火涂料获得了迅速的发展。防火涂料的阻燃机理及其分类
  (一)防火涂料的阻燃机理
  1.防火涂料本:身具有难燃或不燃性,使被保护的可燃性基材不直接与空气接触,故而延迟基材的着火时间。
  2.防火涂料遇火受热分解出不燃的惰性气体,使可燃物分解出的可燃气体和空气中氧气稀释而抑制燃烧。
  3.阻止发火反应的链锁反应、分解气体的燃烧反应是游离基反应,而含氮、磷、溴等的防火涂料分解出一些活性基因;与可燃游离基结合而中断链锁反应从而降低燃烧速度。
  4.防火涂料遇火膨胀发泡,生成一层泡沫隔热层,封闭被保护的基材,阻止基层燃烧。
  此外,有些防火涂料遇火分解,产生强烈的吸热反应,抑制温度上升,而延迟火势扩展。
  (二)防火涂料的分类
  1.按涂料的组成材料与分散体系分:
  有溶剂型防火涂料和水溶型防火涂料。
  2.按防火涂料适用的基材分:
  有钢结构防火涂料、木结构防火涂料、水泥混凝土防火涂料、电缆防火涂料等。
  3.按涂料遇火受热后的形状分:
  有膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料。
  膨胀型的乳液防火涂料发展最快,目前我国研制应用最多的是此类产品。
  (1)膨胀型防火涂料
  膨胀型防火涂料是山难燃树脂、难燃剂及碳剂、脱水成碳催化剂、发泡剂组成。涂层在火焰或高温作用下会发生膨胀,形成比原来涂层厚度大几十倍的泡沫碳质层,能有效地阻挡外部热源对底材的作用.从而阻止燃烧的发生,其阻止燃烧的效益大于非膨胀型防火涂料。
  a.主要成膜物质
  要求这类成膜物质既具有良好的常温使用性,又能适应高温下发泡性。常用的有:合成树脂丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、环氧树脂、聚氨酯、环氧一聚硫等。它们与有机难燃剂相结合,使涂层具有良好的难燃性。  
  b.成碳剂  
  在高温及火焰的作用下,能迅速碳化的物质称为成碳剂。它们是形成泡沫碳化层的物质基础,通常是含高碳的多羟基化合物,如淀粉、季戊四醇及含羟基的有机树脂等。
  c.脱水成碳催化剂
  它的主要功能是促进含羟基有机物脱水碳化,形成不易燃烧的碳质层。这类物质主要有聚磷酸铵,磷酸二氢铵和有机磷酸酯等。
  小发泡剂  
  发泡剂能在涂层受热时分解出大量灭火性气体,使涂层发生膨胀形成海绵状细泡结构,这类物质有:磷酸铵、聚磷酸铵、尿素、三聚氰铵、双氰铵、胍、氯化石蜡(70%)等。
  e.填料、颜料
  通常无机颜料和填料都具有耐燃性,它们能增加涂层的耐燃。常用的有:云母粉、滑石粉、石棉粉、高岭土、氧化锌、钛白、碳酸钙.氢氧化铝、硼酸锌、偏硼酸钡、三氧化二锑等。  
  (2)非膨胀型防火涂料
  非膨胀型防火涂料是由难燃性或不燃性的树脂及难燃剂,防火填料等组成,其涂层具有较好的难燃性.能阻止火焰蔓延。
  a.主要成膜物质
  难燃性的树脂,一般为含卤素、磷、氮之类的高分子合成树脂,如卤化的醇酸树脂、聚脂、环氧、酚醛、氯化橡胶、氯丁橡胶乳液、聚丙烯酸酯乳液、VAE乳液,它们与难燃剂配合可以实现涂层的难燃化。另外,如水玻璃、硅溶胶、磷酸盐等无机质材料亦可以作为防火涂料的成膜物质,由它们组成的涂料其涂层具有不然性、不发烟和无毒性等特点。
  b.难燃剂
  增加涂膜难燃性的物质称为难燃剂,常用的有:含磷、卤的有机物,如氯化石蜡、十溴联苯醚、磷酚三氯乙醛酯等。另外,还有无机质类如:锑系、硼系(硼酸、硼砂、硼酸锌、硼酸铝)、铝系(AL(OH)3)、锆系(氧化锆)等难燃剂。其中将三氧化二锑(Sb2O3与含卤的树脂相配合应用,常可以收到较好的阻燃能力。
  c.填料
  通常的无机颜料和填料都具有耐燃性,它们能增加涂层的耐燃性,常用的有;云母粉、滑石粉、石棉粉、高岭土、氧化锌,钛白、碳酸钙、氢氧化铝、硼酸锌、偏硼酸钡、三氧化二锑等。