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无机膨胀型防火涂料

日期: 2018-03-09 13:40 浏览次数 :

有机膨胀阻燃体系具有涂层美观、附着力好等特点,但有机材料中常含有磷、氯、溴、氮等阻燃性物质,这些元素在高温时易产生有毒气体,其阻火时易产生烟雾和不同程度地放出毒性气体,成本也较高。无机膨胀防火涂料实质上是水性防火涂料的一种,只是成膜物质即基料,属无机盐类或无机聚合物。这种防火涂料的成膜物质是不燃的,再添加适当的阻燃剂、发泡剂,使涂膜遇火膨胀发泡,进一步增强隔热性能。无机膨胀阻燃涂料阻火时具有如下特点:阻火时不产生毒性气体和烟雾;产生的泡沫状隔热层强度高,能有效地抵抗火焰热流的冲击作用,阻火性能比较突出;原料成本低,来源广,易于制备;生产、使用过程无污染。

在前述的无机膨胀阻燃体系中已对无机膨胀型防火涂料的类型和机理进行了讨论。早期研制开发的无机膨胀防火涂料主要以水玻璃为基料和发泡基体,再添加其他材料所组成,阻火时形成硅酸盐泡沫状隔热层。根据实验结果,在保证防火涂料的防火性能好,又兼顾涂料流态均匀、施工方便的情况下,确定无机膨胀防火涂料的配方为:水玻璃300份;氢氧化铝30份;高岭上10份;钛白粉20份;硼砂10份;季戊四醇10份;三聚氰胺20份;自来水100份。

未经处理的无机膨胀防火涂料在防水方面较差,为了提高涂料的耐水性,可采用前面已阐述的对无机膨胀防火涂料体系进行加热固化、水玻璃改性、涂刷罩面层、固化剂固化等方法;也可以在无机膨胀防火涂料组分中引人一定量的有机物和有利于涂膜耐水、耐候的助剂,如在涂料中加人有机硅消泡剂。

四川消防科研所研制的E60一1膨胀型无机防火涂料,在基料的研究和复合阻燃剂的应用上有创新,解决了无机防火涂料的耐水问题,其防火性能优异,理化性能及耐候性好,使用性能稳定,无环境污染。所采用的基料为磷酸与氢氧化铝反应物磷酸铝盐,阻燃剂为复合阻燃剂,如由三氯乙基磷酸酯、三聚氰胺、滑石粉构成的复合阻燃剂,或由四溴双酚A、过聚氰胺、Sb2O3构成的复合阻燃剂。该涂料根据GB/T 1544标准判定,防火性能目前在国内属领先水平,其生产成本比其他有机防火涂料低25%30%。该涂料施工方便,涂层薄,适用于木材、纤维板、胶合板、塑料、玻璃钢等可燃基材的防火保护和装修,既有装饰作用,又可有效地阻止火灾的传播和迅速蔓延。

无机膨胀阻燃体系的发展方向之一是改进和开发新的发泡体系,如范春山等人研制的无机高温、低温复合发泡型防火涂料。利用梯次发泡原理,低温发泡层体系由水玻璃和填加的无定形二氧化硅等组成,涂层的主要成分为水合硅酸盐,与日本亚沙西公司研究的涂层相同。但是,这种低温发泡涂料配制简单,无需先将水玻璃加工成水合水玻璃或粉碎无水水玻璃,而是直接将几种粉料与水玻璃混合,进行涂刷;其高温发泡体系由水玻璃、玻璃料、发泡剂和耐温填料组成,发泡温度在800℃左右。使用时,依次涂成由高温、低温发泡层和隔离层组成的复合涂层,遇火时,低温发泡涂层首先膨胀、阻火,随着火焰温度升高,低温发泡涂层开始熔缩时,高温发泡层开始膨胀、阻火,这就有效地提高了阻火效果,比较好地解决了硅酸盐涂层高温易熔滴的技术难题。将其用于钢结构防火时,耐火极限达到135min(GB 9978一1988/ISO 834一1975),并可以解决火灾中钢结构前期升温快和后期涂层熔滴问题,综合性能良好。