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防火涂料为什么可以防火
作者:天安普宁web管理员 发布于:2018-9-30 8:48:01 本文关键词:防火涂料,钢结构防火涂料

 防火涂料一般由基料、分散介质、阻燃剂、填料、助剂(增塑剂、稳定剂、防水剂、防潮剂等)组成。

(1)基料基料是组成涂料的基础,是主要成膜物质,对涂料的性能起决定性的作用。对于防火涂料,其基料还必须能与阻燃剂.相匹配,构成一个有机的防火体系。
国内外通常应用的基料包括无机成膜物和有机成膜物。无机成膜物质有硅酸盐(Li。Si03、K2 Si03Na2 Si03)、硅溶胶、磷酸盐[Al。(HPO。)。]等。有机成膜物质种类繁多,一般为难燃性的有机合成树脂,如酚醛树脂、卤化的醇酸树脂、聚酯、卤代烯烃树脂(如过氯乙烯树脂)、氨基树脂(三聚氰胺树脂、脲醛树脂等)、焦油系树脂、呋喃树脂、杂环树脂(如聚酰胺一酰亚胺、聚酰亚胺等)、元素有机树脂(如有机硅树脂)、橡胶(卤化天然橡胶如氯化橡胶)等。还有名目繁多的以水为溶剂的乳胶,如聚醋酸乙烯乳胶、丙烯酸乳胶、丁苯乳胶;发展很快、应用也极广的共聚乳胶,如合成脂肪酸乙烯酯、乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酸酯等。
(2)阻燃剂阻燃剂是防火涂料能起到防火作用的关键组分。阻燃剂在受热时能吸收大量的热,释放出捕获燃烧反应的自由基,释放出不燃性气体,或形成隔热隔氧且热导率很低的膨胀炭层。通常的阻燃剂有卤系阻燃剂,如氯化石蜡、十溴联苯醚、四溴双酚A等;磷系阻燃剂,如磷酸酯、亚磷酸酯、含磷多元醇等;卤一磷系阻燃剂,如磷酸三氯乙醛酯和其他卤代有机磷酸酯等;无机阻燃剂,如氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、硼酸铝、三氧化二锑、氧化锆、偏硼酸钡、氧化锌、碳酸钙、无机硅酸盐等;膨胀型阻燃剂。不能简单地将膨胀型阻燃剂归结为一种阻燃剂,它应是一个防火体系,这个体系是由脱水剂(酸源)、成炭剂(碳源)、发泡剂(受热分解出不燃性气体,使之促进形成泡沫的物质)组成。对于这个体系要求其中的发泡组分能在较低的温度下分解并与基料协合形成泡沫层骨架,同时必须有利于与提供碳源的高碳化合物作用,使正常的燃烧反应转化为脱水反应,有效地把碳固定在碳骨架上,形成均匀致密的碳质泡沫层。国外主要用聚磷酸铵及有机卤代磷酸酯作脱水催化剂,有机卤代磷酸酯如2,3-=溴丙基磷酸酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、三氯乙烯基磷酸酯、氯桥酸酐等物质毒性较大.价格昂贵,用得相对较少。国内早期以磷酸铵[(NH。)H。PO。和(NH4)2 HPO。]和偏磷酸铵[(NH。P03)。,n=6]为主。随着合成技术的发展,目前已广泛采用聚磷酸铵,磷酸三聚氰胺也已开始使用。炭化剂通常采用多元醇化合物,如季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、山梨醇;碳水化合物,如淀粉、葡萄糖等;树脂,如用蜜胺甲醛树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。发泡剂常用三聚氰胺、双氰胺、碳酸铵、聚磷酸铵、胍、尿素等含氮化合物及氯化石蜡、氯化联苯等。磷酸铵、聚磷酸铵、磷酸脲、磷酸蜜胺等既是酸源,也是发泡剂。
(3)颜填料颜填料在防火涂料中与普通涂料一样,它不仅使防火涂料呈必要的色彩而具有装饰性,更重要的是改善防火涂料的机械物理性能(耐候性、耐磨性等)和化学性能(耐酸碱性、防腐、防锈、耐水性等)。金红石型钛白粉是涂料中广为应用的极好的白色颜填料。基料或阻燃剂中含卤素成分的防火涂料,为提高阻燃的协同作用,以锑白粉取代部分钛白粉,既起到颜料的作用,又提高防火效果。膨胀型防火涂料不宜采用抑制膨胀发泡、不利膨胀炭层形成的氧化铁型颜料(氧化铁),以有机型如酞菁系颜料为好。
(4)助剂 助剂在防火涂料中作为辅助成分,用量少、作用大。它可以改善涂料的柔韧性、弹性、附着力、稳定性等性能。如为了提高涂层及炭化层的强度,避免泡沫气化造成涂层破裂,可加入少量玻璃纤维、石棉纤维、酚醛纤维作为涂层的增强剂,也可提高涂料的施工厚度和防流挂性等。为改善涂层的柔韧性,常需要加入增塑剂,常用的增塑剂有有机磷酸酯(磷酸三甲酚酯、磷酸三苯酯、磷酸十酚酯、三氯乙烯基磷酸酯等)、氯化石蜡、氯化联苯、邻苯二甲酸二丁酯(辛酯)等。有些树脂(如氯化橡胶),在温度不太高的情况下(150℃左右)就会发生分解,如涂料在研磨过程中放出氯化氢,或涂层直接暴露在大气中,光、空气、二氧化碳、水以及生物引起成膜物质热降解、氧化降解、光氧化降解及生物降解,导致涂层老化,促使涂料受到破坏。因此,在涂料组分中加入热稳定助剂、坑老化剂、抗紫外光剂、表面活性剂等对涂料是十分必要的。如在涂料组分中加入一些低分子的环氧树脂,它们既能吸收氯化氢,又能与树脂分解所生成的双键结合,起到良好的稳定作用。对于水性防火涂料,助剂可提高涂料的稳定性和施工性,如加入增稠剂(羟甲基纤维素溶液)、乳化剂(OS-15、平平加等)、增韧剂(氯化石蜡、磷酸三甲酚、卤代烷基磷酸酯等)、颜料分散剂(六偏磷酸钠等)。
(5)溶剂防火涂料使用溶剂,使生产时有利于各组分的分散,使用时降低成膜物的黏度,使之便于施工,得到均匀而连续的涂层。水性防火涂料以水为溶剂;溶剂型防火涂料以有机溶剂为溶剂,如200号溶剂汽油、松节油、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇、丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。