防火涂料的应用于研究

合成聚合物乳液型
广州制漆厂
水性饰面型防火涂 料FSF-1
合成聚合物乳液型
天津消防科技研究 所
新型氨基饰面型防 火涂料A60-KG 改性氨基水性饰面 型透明防火涂料
水溶性树脂型
上海消防研究所
透明防火涂料
齐齐哈尔油漆总厂
（1）饰面型防火涂料的防火机理
饰面型防火涂料就是根据物质燃烧的三个条件， 配制相应的化学成分，使可燃物表面隔绝空气，将 火源的热辐射反射回去，或者涂层高温燃烧形成膨 胀隔热层，增加了涂层的厚度，延缓物质的燃烧。 另一方面，饰面型防火涂料在高温或火焰作用下 能产生不燃性气体，如二氧化碳、氨气、氯化氢、 溴化氢和水蒸气等，降低可燃气体的浓度和空气中 氧气的浓度，从而起到防火、阻燃的作用。
（6）钢结构防火涂料的应用现状 ）
钢结构防火涂料使用中存在的主要问题： 1)品种选择不当; 2)防火处理方法不当; 3)施工质量不高.
2、饰面型防火涂料的发展与应用现状
目前，国内生产的饰面型防火涂料绝大多数是膨胀型的。 饰面型防火涂料采用的膨胀型阻燃体系一般由酸源（脱 水成炭催化剂）、炭源（炭化剂）、和气源（发泡剂） 三个部分组成。这类阻燃体系中的磷－氮－炭遇热产生 NO和NH，而NO和NH能使燃烧赖以进行的自由基化合而 导致链反应终止，限制或避免燃烧。
品名
类型
产地 以氯化橡胶为基料， 氨基树脂和氯化石 蜡为辅助基料，聚 磷酸铵、季戊四醇、 三聚氰胺为防火体 系，二甲苯和醋酸 丁酯为溶剂，钛白 粉为颜料，有机膨 润土为触变剂 由改性氨基树脂/丙 烯酸共聚物和聚醋 酸乙烯乳液复合基 料,以及复合磷酸盐 膨胀催化剂等配制 而成 丙烯酸改性氨基树 脂
饰面型氯化橡）
选用硅丙乳液为成膜材料, 以聚磷酸铵为阻燃剂, 季戊四醇为成炭剂, 三聚氰胺为发泡剂, 二氧化钛和 硅灰石粉为填料, 制备了膨胀型钢结构防火防腐涂料, 研究了磷酸锌对涂料性能的影响, 分析了炭质层的结 构。从试验结果来看, 添加适量的磷酸锌可以提高涂 料的耐火性能, 且涂层发泡情况良好。
4、发泡剂在饰面型防火涂料中的作用 饰面型防火涂料只有在发泡剂的作用下，才能在高温火 焰下产生膨胀层。这类物质遇火受热分解放出不燃性气体 (如HCl，NH，H O等)，使涂层膨胀形成海绵状多孔炭质层。 常用的发泡剂有：三聚氰胺(MEL)、双氰胺、氯化石蜡(CP)、 聚磷酸胺、磷酸胺、尿素、双氰胺等。 5、填料在饰面型防火涂料中的作用 对饰面型防火涂料来说，含无机填料的比例较少，但在 防火涂料的配方中起极其重要的作用，它们的加入量直接 影响涂层的膨胀高度和耐火时间。一般来说，加入量越大， 膨胀高度越小，膨胀炭质层越致密，强度越高。 6、助剂在饰面型防火涂料中的作用 防火涂料助剂的种类较多，对于饰面型防火涂料，有些 助剂可提高涂料的稳定性、施工性能和涂层的物理机械性 能。
防火涂料的应用与研究
防火涂料又叫阻燃材料，它是一种涂刷在建筑物内 的木材、纤维板、纸板、塑料等易燃基材上或用于 电缆、金属构件表面，起防火保护和装饰作用的专 用涂料。使用它可以阻止火势迅速蔓延，防止小火 酿成大灾，给救灾人员赢得时间。
防火涂料分类
1、钢结构防火涂料的研究及应用现状 、
由于钢结构具有强度高、受荷能力强、自质轻、占空 体积小、构件制造与安装方便、节约木材等许多优点, 因 此越来越广泛地应用于建筑中。特别是一些重要建筑、大 跨度建筑和高层建筑。我国现行国家标准GB 14907—2002 《钢结构防火涂料》将室内钢结构防火涂料按施工厚度分 为：厚型（NH 型）和薄型（NB 型）两大类。20 世纪90 年代开始出现了超薄型（NCB）钢结构防火涂料，并且已 成为目前我国钢结构防火涂料研究及生产单位竞相研发的 热点。
（4）配方设计 ）
在进行钢结构防火涂料配方设计前, 首先根据防火 涂料的用途、主要特性及质量指标要求来决定防火涂 料组成中应选择何种成膜材料(基料)。在确定主要成膜 物材料以后, 再相应选用阻燃添加剂、增强填料、颜料、 溶剂、助剂的品种。超薄涂型的基料有环氧树脂、氨 基树脂、过氯乙烯树脂等。由于这些树脂的室温自干 性较差, 在普通涂料中一般采用高温烘干或酸类催化剂 催干。
（2）饰面型防火涂料的主要成分及作用
饰面型防火涂料主要由乳液、膨胀型阻燃体系（脱水 催化剂、炭化剂、发泡剂）、填料及各种助剂等成分组 成。它们对膨胀炭质层的形成和阻燃分别起着不同的作 用。 1、乳液在饰面型防火涂料中的作用 乳液作为水性饰面防火涂料的基料和成膜物质，通常由 高分子组成，对涂料的性能有重要的影响。一方面，乳 液要有较强的粘结作用，可把涂料中的各种组分粘合在 一起，涂料干燥后能形成坚固的涂层，在高温下熔融成 具有一定粘度、能够包覆一定发泡剂产生的气体使体系 膨胀，并使气孔细小均匀；另一方面，涂层遇火时，作 为高分子材料，同样要分解炭化，乳液要能在火焰灼烧 或高温条件下具有难燃性和优良的膨胀发泡性能。所以 乳液基料的选择对涂料的理化性能有着决定性的影响。
（2）组成：钢结构防火涂料是由基料、阻燃添加剂、增 组成
强填料、溶剂及助剂经研磨而成
（3）分类：厚涂型、薄涂型和超薄涂型。 分类
厚涂型钢结构防火涂料是指涂层使用厚度在8~ 50mm 的涂料, 这类钢结构防火涂料的耐火极限可达015~ 3 h。 涂层使用厚度在3~ 7 mm 的钢结构防火涂料称为薄涂型钢 结构防火涂料。超薄型钢结构防火涂料, 是指涂层使用厚 度不超过3mm的钢结构防火涂料。 超薄膨胀型钢结构防火涂料施工可采用喷涂、刷涂或 滚涂, 一般使用在耐火极限要求2 h以内的建筑钢结构上。 与厚涂型和薄涂型钢结构防火涂料相比, 超薄膨胀型钢结 构防火涂料粒度更细、涂层更薄、施工方便、装饰性更好 是其突出特点。在满足防火要求的同时, 又能满足人们高 装饰性要求, 特别是对于裸露的钢结构。
(3)饰面型防火涂料产品防火性能技术指标: 耐燃时间≥15 min; 火焰转播比值≤25; 失重≤5.0 g; 炭化体积≤25 cm3
（4）木质防火
对木质装修的防火处理一般使用的方法有两种： 涂覆饰面型防火涂料和进行阻燃浸渍处理。相对来说， 最有效的方法是加压浸渍法，但对设备的要求较高， 且无法在现场操作，现在已经基本不被采用。而在现 场涂刷阻燃剂对木质装修材料进行处理，对施工要求 较高，并会对木质装修材料产生一定的破坏，特别是 会影响后续的装饰效果，一般只在隐蔽部位实施。涂 覆饰面型防火涂料的操作比较简便，是目前最常用的 处理方法，但在具体使用中常常未能起到应有的保护 作用，留下了隐患。如涂覆处理不到位，起不到防火 作用；各种饰面型涂料质量不齐，无法保证处理效果 等。
（1） 钢结构防火涂料的防火原理
钢结构防火涂料的防火原理主要有以下3 点：第一， 涂层吸热后部分物质分解释放出的水蒸汽或其他不燃气 体，起到消耗热量，降低火焰温度和燃烧速度，冲淡氧 气的作用；第二，涂层对钢基材起屏蔽作用，使钢结构 不至于直接暴露在火焰高温中；第三，涂层受热后形成 炭化泡沫层，阻止了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢 基材强度的降低，从而提高了钢结构的耐火极限。
2、脱水催化剂在饰面型防火涂料中的作用 作为饰面型防火涂料的关键组分，脱水催化剂的主要作用是 促进和改进涂层的热分解进程，促进形成难燃的三维空间结 构的炭化层，减少热分解产生的可燃性焦油、醛、酮含量， 促进产生不燃性气体。凡是受热能分解产生具有脱水作用的 酸的化合物，均可作为防火涂料的脱水成炭催化剂，如磷酸、 硫酸、硼酸等的盐、酯和酰胺类化合物，其中磷酸铵盐是较 常用的脱水成炭催化剂。 3、炭化剂在饰面型防火涂料中的作用 当涂层遇到火焰或高温时，在催化剂的作用下，炭化剂脱水 炭化形成多孔结构炭质层。炭化剂是形成三维空间结构且不 易燃烧的发泡炭质层的物质基础，对发泡炭质层起着骨架作 用。炭化剂的有效性决定于它的碳含量、羟基的数目及分解 温度。炭化剂中碳含量决定其炭化速度，而羟基含量决定其 脱水和成炭速度。一般采用高碳含量、低反应速度的物质作 炭化剂较为适宜。
（5）饰面型防火涂料发展的趋势
a开发复合、高效、低水溶性的催化剂和发泡剂; b研制高效的阻燃-消烟剂与阻燃增效剂(饰面型防火 涂料的消烟问题是制约其质量和品位的关键); c开发优质的透明饰面型防火涂料; d开发纳米与饰面型防火涂料的复合技术。
谢谢！