论文贺春萍

陕西国防工业职业技术学院毕业设计说明书防火涂料的研制及应用专业：精细化学品生产技术班级：精化3111 姓名：贺春萍学号： 52311106 指导教师：韩平印目录第一章绪论………………………………………………………………………………………第二章实验部分…………………………………………………………………………………第三章结果与讨论………………………………………………………………………………第四章常见涂料的优缺点比较…………………………………………………………………第五部分结论……………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………专业：精细化学品生产技术班级：精化3111姓名：贺春萍学号52311106室外用超薄钢结构防火涂料的研制摘要：重点阐述超薄型钢结构防火涂料的研制过程和防火机理，介绍超薄型钢结构防火涂料的定义和性能，讨论超薄型钢结构防火涂料的应用和一些因素对防火涂料性能的影响。

关键词：超薄型；钢结构防火涂料；膨胀防火体系第一章绪论1.1概况施用于可燃性基材表面，用以改变材料表面燃烧特性，阻滞火灾迅速蔓延；或施用于建筑构件上，用以提高构件的耐火极限的特种涂料，称防火涂料。

防火涂料就是通过将涂料刷在那些易燃材料的表面，能提高材料的耐火能力，减缓火焰蔓延传播速度，或在一定时间内能阻止燃烧，这一类涂料称为防火涂料，或叫做阻燃涂料。

1.2防火原理防火涂料的防火防火原理大致可归纳为以下五点：⑴、防火涂料本身具有难燃性或不燃性，使被保护基材不直接与空气接触，延迟物体着火和减少燃烧的速度。

⑵、防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外，它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。

⑶、防火涂料受热分解出不燃惰性气体，冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃烧速度减慢。

⑷、含氮的防火涂料受热分解出NO、NH3等基团，与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度。

⑸、膨胀型防火涂料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与基材的传递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。

1.3材料组成厚涂型钢结构防火涂料的基本组成是：胶结料（硅酸盐水泥、氯氧化镁或无机高温黏结剂等）、骨料（膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、矿棉、岩棉等）、化学助剂（改性剂、硬化剂、防水剂等）、水。

钢结构防火涂料基料的硅酸盐水泥、氯氧化镁水泥和无机黏结剂，常用的无机黏结剂包括碱金属硅酸盐类以及磷酸盐类物质等。

但在碱金属硅酸盐中往往都存在着游离的碱金属离子，空气中的酸性气体和CO2等将与其发生化学反应。

如果单独用碱金属硅酸盐来作为涂料的基料时会使涂膜不耐水、不耐潮、耐候性差，并且涂层容易出现开裂、脱粉等不良现象。

因此如果采用碱金属硅酸盐作为钢结构防火涂料的基料，首先要解决的关键问题就是对其进行改性，即解决对游离的碱金属离子的抑制问题。

磷酸盐类黏结剂也是常用的无机黏结剂，用它作为防火涂料的基料时，避免了碱性氧化物与空气中的酸性气体反应的问题，从而提高了涂料的耐候性、耐水性等理化性能指标。

但是，磷酸盐类黏结剂中M/P的摩尔比（M指金属，P是磷）对涂料的贮存稳定性、耐水性以及涂料与钢基材的黏结力等各项性能都有直接的影响。

因此，在以磷酸盐为基料的钢结构防火涂料的研制中，基料摩尔比的控制是很重要的。

由于厚型钢结构防火涂料的涂层厚而且用量多，增加建筑物自重。

因此，在涂料应注意加入一些轻质材料和高效隔热骨料以降低涂料的密度。

用得最多的轻质隔热骨料主要是膨胀蛭石和膨胀珍珠岩。

蛭石是一种含铁、镁的铝硅酸盐类矿物质，具有层状结构，层间有结晶水。

它受热膨胀时，会像水蛭一样蠕动，故名蛭石。

蛭石经过晾干、破碎、筛选，在850~1000的温度下煅烧，颗粒会膨胀20倍以上，形成膨胀蛭石。

其密度为80~200kg/m3，热导率为0.17~0.25W/（m·K），耐火性能强，吸声、隔声性能好，无毒无味，是防火涂料的重要掺材。

珍珠岩是一种玻璃质岩石，经破碎、筛分、预热、瞬间焙烧，可膨胀至20倍左右，形成具有蜂窝泡沫状结构的膨胀珍珠岩。

膨胀珍珠岩的质量极轻，容重为80-250kg/m3，热导率为0.042~0.076W/(m·K)，具有保温、隔热、不燃、无毒、化学稳定性好等特性，也是防火涂料中的重要填料。

1.4质量检查1.可在现场对产品的质量作一初步的检查：在已施工好的基材上切取2～3块小样，或取少量样品涂在2～3块150mm×150mm胶合板上，按实际施工的情况涂刷。

待干透后，用酒精灯的火焰检查。

火焰高度40mm左右，施加火焰的时间一般为20min，检查涂层发泡情况。

正常的情况下，按规定的用量（一般为500克/平方米）施工，一级防火涂料的泡层厚度为20mm以上，二级防火涂料的泡层厚度为10mm以上，泡层应均匀致密。

2.合格防火涂料在受到喷灯等强火灼烧时，会大量发泡膨胀，表面聚集凸起，数分钟内不会出现烧损现象，而假冒伪劣防火涂料则基本不发泡，会出现大量散落掉渣的情况，木质基材也会很快发生燃烧破损的现象。

3.查验该产品是否具有国家级消防质检中心出具的合格检验报告，也可上网查询。

防火涂料实行消防产品型式认可制度，市场上销售的防火涂料应具备国家消防产品型式认可证书和型式检验合格报告。

4.在实际使用中，为了保证防火涂料的防火及其他使用性能，一般需要采用透明的罩面涂层。

防火涂料的用量一般为350～500克/平方米，罩面涂层的用量一般为50克/平方米。

5.根据国家标准，除满足阻火性要求外，防火涂料的燃烧性能分为一级和二级。

在规定的实验条件下，一级防火涂料的耐燃时间不小于20分钟，二级防火涂料的耐热时间不小于10分钟。

用户在选择时应注意加以区别，避免企业以次充好，达不到防火保护效果。

1.5防火知识1.5.1种类防火涂料种类很多，但是按照防火涂料的使用对象以及防火涂料的涂层厚度来看，一般分为饰面型涂料和钢结构防火涂料。

饰面型防火涂料一般用作可燃基材的保护性材料，具有一定的装饰性和防火性，又分为水性和溶剂型两大类。

而钢结构防火涂料主要是用作不燃烧体构件的保护性材料，这类防火涂料的涂层比较厚，而且密度小、导热系数低，所以具有优良的隔热性能，又分为有机防火涂料和无机防火涂料。

1.5.2评定质量既然防火涂料是用来阻滞火势的蔓延，那么怎样的防火涂料的质量才是好的呢?有怎样的评判标准?照目前来看，国内防火涂料总共分为一、二、三级，当然是一级性能最好。

防火涂料的质量的好坏其实主要由防火涂料的防火性能和理化性能决定。

防火性能包括耐燃时间、火焰传播比值、失重及碳化体积等四个指标，可以分别根据国家标准进行大板燃烧法、隧道燃烧法、小室燃烧法试验得出。

而理化性能主要包括固体含量、粘度、柔韧性、冲击强度、附着力、干燥时间和耐水性。

其技术指标则根据国家标准试验后获得。

1.5.3耐火性能是否防火涂料的涂层越厚，它的耐火性能就越好呢?一般来说是这样的，对非膨胀型防火涂料来说，正是依赖于它本身的难燃性和不燃性来阻止火焰传播。

所以，涂层越厚，高温下形成的一种釉状物也越厚，防火涂料的隔热效果也会得到提高。

对膨胀型防火涂料来说，涂层厚，受火膨胀发泡，形成隔绝氧气和隔热的泡沫层也愈厚，同时部分含氮防火涂料分解出的[NO]、[NH3]等基团增多，与有机游离基化合，中断链锁反应的效果也好。

所以，从提高耐火性能来说，防火涂料处理时，涂层越厚越好。

用防火涂料处理提高建筑构件的耐火性能效果好吗?随着我国阻燃科学的发展，先进、优质的防火涂料应运而生，从正程应用情况看，效果是明显的。

1.5.4遇火燃烧为什么有的防火涂料遇火也会燃烧呢?要解释这个问题，我们首先来看，防火涂料由基料、分散介质、阻燃剂、溶剂等组成。

施工前的防火涂料遇火发生燃烧，其实是防火涂料中的易燃液体溶剂在燃烧，而防火涂料的基料、阻燃剂等物质是不会燃烧的。

因为溶剂型防火涂料以有机溶剂为溶剂，如200号溶剂汽油、正丁醇、丙酮、环己酮、甲苯等，因此，这些防火涂料一旦从桶里漏出来，就容易引起火灾。

涂在建筑构件上的防火涂料，只有在溶剂蒸发完以后，才能起到阻火隔热的作用。

1.5.5分类饰面防火涂料；木材防火涂料；钢结构防火涂料、混凝土结构防火涂料、隧道防火涂料、电缆防火涂料。

防火涂料是由基料（即成膜物质）、颜料、普通涂料助剂、防火助剂和分散介质等涂料组分组成的。

除防火助剂外，其他涂料组分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用一样，但是在性能和用量上有的具有特殊要求。

1.6防火原理1.6.1超薄型或薄型涂覆在钢结构上的超薄型或薄型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料层在受火时膨胀发泡，形成泡沫，泡沫层不仅隔绝了氧气，而且因为其质地疏松而具有良好的隔热性能，可延滞热量传向被保护基材的速度；根据物理化学原理分析，涂层膨胀发泡产生的泡沫层的过程因为体积扩大而呈现吸热反应，也消耗了燃烧时的热量，有利于降低体系的温度，这几个方面的作用，使防火涂料产生显著的防火隔热效果。

1.6.2厚型钢结构涂覆在钢构件上的厚型钢结构防火涂料的防火隔热原理是防火涂料受火时涂层基本上不发生体积变化，但涂层热导率很低，延滞了热量传向被保基材的速度，防火涂料的涂层本身是不燃的，对钢构件起屏障和防止热辐射作用，避免了火焰和高温直接进攻钢构件.还有涂料中的有些组分遇火相互反应而生成不燃气体的过程是吸热反应，也消耗了大量的热，有利于降低体系温度，故防火效果显著，对钢材起到高效的防火隔热保护.另外该类钢结构防火涂料受火时涂层不发生体积变化形成釉状保护层，它能起隔绝氧气的作用，使氧气不能被保护的易燃基材接触，从而避免或降低燃烧反应.但这类涂料所生成釉状保护层导热率往往较大，隔热效果差.为了取得一定的防火隔热效果，厚涂型防火涂料一般涂层较厚才能达到一定的防火隔热性能要求.1.7选择误区避免误区选合适防火涂料:不同空间不用材质对防火涂料的性能要求有所区别，因此选购涂料时可询问有经验的店铺销售员，在适合的地方使用适合的地方采用适合的防火涂料，才能起到最佳的防火效果。

误区1把木结构防火涂料用在钢结构上由于木结构防火涂料和钢结构防火涂料用肉眼是无法识别，消费者选购时必须了解的防火涂料的详细属性。

如果钢结构使用木结构的防火涂料，其附着力大大下降，而且容易脱落，无法保证防火安全。

误区2未区分溶剂型和水性防火涂料钢结构防火涂料有两种，溶剂型防火涂料和水性防火涂料。

从附着力角度比较，溶剂型大于水性，因此，对用于室外的钢结构应采用溶剂型防火涂料，室内钢结构可使用溶剂型或水性防火涂料。

国内有些厂家生产的防火涂料，遇火时会分解出有毒气体。

如果耐火电气产品使用了这种涂料，一旦失火就会释放出有毒气体。