1. 前言
防火涂料又叫阻燃涂料,它是一種涂刷在建筑物內(nèi)的木材、纖維板、紙板、塑料等易燃基材上或用于電纜、金屬構(gòu)件的表面,起防火保護(hù)和裝飾作用的專用涂料。使用它可以阻止火勢(shì)迅速蔓延,防止小火釀成大災(zāi),給救災(zāi)人員贏得時(shí)間。膨脹型防火涂料是防火涂料家族中的的主要類型。由于它在受火時(shí)組分間協(xié)合作用,膨脹發(fā)泡形成泡沫層,泡沫層不僅隔絕了氧氣,而且具有良好的隔熱性能,可以延滯熱量傳向被保護(hù)基材的速度,防止火焰迅速蔓延。此外,涂層膨脹形成泡沫隔熱層的過程是吸熱反應(yīng),使體系的溫度降低,故其阻燃防火效果顯著。因而目前國(guó)內(nèi)外無(wú)論是飾面型防火涂料,還是鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,或者是電纜防火涂料的研制絕大多數(shù)都是走“膨脹型”這條技術(shù)路線。
由于膨脹型防火涂料的防火隔熱效能是依靠涂層膨脹后形成的發(fā)泡層所具有的低導(dǎo)熱性而實(shí)現(xiàn)的,因此發(fā)泡層質(zhì)量的好壞,直接影響涂料防火隔熱性能的優(yōu)劣。國(guó)家建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展,“四化”進(jìn)程不斷加快,各種建筑象雨后春筍,日益增多。隨著消防法規(guī)的貫徹實(shí)施,各行各業(yè)對(duì)使用防火涂料作阻燃防火保護(hù)的要求也日益增加,各種系列的膨脹型防火涂料品種不斷問世,近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外膨脹型防火涂料產(chǎn)品已涉及到油溶型、水乳膠型以及水性等系列,并且繼續(xù)朝著開發(fā)新品種的趨勢(shì)發(fā)展,可以說是方興未艾、推陳出新。在這樣的形勢(shì)下,對(duì)膨脹型防火涂料的發(fā)泡層質(zhì)量進(jìn)行深入的分析研究,為進(jìn)一步開發(fā)高效優(yōu)質(zhì)的膨脹防火涂料品種提供一些有價(jià)值的參考依據(jù),具有重要的意義。為此,我們對(duì)通過公安部技術(shù)鑒定的“E60—1膨脹型無(wú)機(jī)防火涂料”(水性)和“SCB超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料”(溶劑型)作了涂料膨脹發(fā)泡層質(zhì)量的分析研究。
2. 實(shí)驗(yàn)分析研究部分
膨脹型防火涂料膨脹發(fā)泡形成炭質(zhì)泡沫層需要酸源(催化劑)、氣源(發(fā)泡劑)和碳源三個(gè)基本要素,同時(shí)要求三要素間能有機(jī)協(xié)合。涂膜受熱軟化,其中的氣源材料發(fā)生分解并產(chǎn)生氣體,氣體的逸出使軟化了的涂膜鼓泡、膨脹,與此同時(shí),酸源分解放出游離子酸類,催化炭化材料,使其脫水形成炭架,使膨脹起來(lái)的涂層具有一定的密實(shí)性,隨著此過程的進(jìn)行,最終形成絕熱性良好的膨脹發(fā)泡層。為了防止涂料中的有機(jī)物產(chǎn)生火焰,往往還加入一些阻燃劑,如氯化石蠟、四溴雙酚等A 類,籍這類阻燃劑分解放出的鹵素,中止燃燒反應(yīng)。從涂膜膨脹發(fā)泡機(jī)理中可以看出,了泡層發(fā)泡率的高低,與發(fā)泡劑密切相關(guān),而發(fā)泡層的密實(shí),與碳源材料密切相關(guān)。涂料膨脹發(fā)泡層的質(zhì)量由發(fā)泡層的高低和疏密兩個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái),因此我們針對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行研究和分析。