膨脹型防火涂料的特性及發(fā)展現(xiàn)狀膨脹型防火漆的防火機(jī)理在于當(dāng)防火漆的飾面層暴露于火焰上時(shí),涂膜中的發(fā)泡性成分即受熱分解,形成隔熱性的海綿狀發(fā)泡層,從而阻止火焰的傳播。涂料中的防火助劑主要是發(fā)泡成分,包括碳源、發(fā)泡劑和有機(jī)氮化合物等,它們可以配合使用。在非膨脹型防火漆的組成中必需含有阻燃(防火劑),如含磷、含鹵素的有機(jī)物(如十溴聯(lián)苯醚)、硼酸鈉、三氧化銻等。硼酸鈉尤其合用于用作乙酸乙烯系乳液的阻燃劑,其添加量按10%溶液計(jì),以占聚合物的40%~60%為宜。三氧化二銻本身的阻燃能力并不算高,但當(dāng)它處在燃燒初期可以天生三氯化銻的情況下,例如在氯化石蠟并用,就會(huì)施展出優(yōu)勝的阻燃能力。為了獲得優(yōu)異的防火機(jī)能,除添加阻燃急外,基料的選擇也很重要。因?yàn)辂u素(一般為氯和溴)和磷等元素對(duì)改進(jìn)防火性效果十分顯著,所以最好選用有這些元素的基料。例如,以氯乙烯或偏二氯乙烯共聚物乳液或氯化橡膠乳液作為基料最為優(yōu)勝。此外,要以選用磷酸三甲苯酯和β-三氯乙烯磷酸酯作為阻燃性增塑劑。
20世紀(jì)中葉前,我國(guó)飾面防火漆大多為無(wú)機(jī)防火漆,且其防火效果和理化性能并不理想,使推廣應(yīng)用受到限制。直到20世紀(jì)70年代后期,我國(guó)才開始進(jìn)行有機(jī)膨脹型飾面防火漆的研究工作。公安部四川消防研究所率先推出B60-2膨脹型丙烯酸乳膠防火漆,以丙烯酸和偏氯混合乳夜作為基料,含P-N-C-Cl的化合物作為膨脹阻燃劑。該涂料的防火性能達(dá)一級(jí),理化機(jī)械性能也較理想。80年代又推出了A60-1改性氨基膨脹型飾面防火漆、PC60-1乳膠類飾面型防火漆,并在很多重要工程上成功應(yīng)用。1985年以來(lái),我國(guó)防火漆步入了蓬勃發(fā)展與系列化、標(biāo)準(zhǔn)化階段,防火漆的品種類型、產(chǎn)量與應(yīng)用范圍、生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量與分布都有很大發(fā)展,并同步制定了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。1989年,天津消防科研所開發(fā)出FSF-1水性膨脹型防火漆,基料為改性氨基樹脂/丙烯酸共聚物和聚醋酸乙烯乳液復(fù)合基料,選擇聚磷酸銨和磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺組成阻燃防火體系,其防火和阻燃性好且無(wú)毒,可用于木板和鋼材的防火與裝飾;與此同時(shí),上海消防科研所的室溫快干A60-KG新型氨基膨脹型防火漆,不加酸催化便可在常溫下交聯(lián)固化成膜而達(dá)到室溫下快速自干的目的。公安部四川消防科研所于1996年繼續(xù)推出了B6022木結(jié)構(gòu)乳膠膨脹防火漆、PC6021膨脹型乳膠防火漆等飾面型防火漆的系列化產(chǎn)品。21世紀(jì)初,公安部上海消防科研所研制出S60-97飾面型水溶性防火漆,該涂料防火性能為一級(jí),耐水性可達(dá)72h,其他多項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)GB15442011-1995國(guó)標(biāo)的技術(shù)要求,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。之后,呂九琢、徐亞賢[3]等人研制出水性雙組分膨脹型飾面防火漆,其性能達(dá)到飾面防火漆一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該涂料無(wú)毒無(wú)味、不含有機(jī)溶劑,防火性能好,這種防火漆可以在-20~40℃范圍內(nèi)儲(chǔ)存和使用,這點(diǎn)是一般水基涂料做不到的。針對(duì)國(guó)內(nèi)丙烯酸類樹脂防火漆專用料存在性能和苯類溶劑毒害等問(wèn)題,郭鐵軍、沈大銘[4]等人研制開發(fā)了一種性能好、成本較低的非苯類溶劑的丙烯酸類樹脂防火漆專用料,防火性能達(dá)到二級(jí)甚至一級(jí)。 最近幾年,可膨脹石墨(EG)作為一種良好的無(wú)鹵物理膨脹阻燃劑以及膨脹體系的協(xié)同增效劑被廣泛應(yīng)用于防火漆中,張龍、李國(guó)新[5-6]等人研究發(fā)現(xiàn)EG的加入極大地提高了涂層的防火性能,但是由于石墨的顏色劣勢(shì),可膨脹石墨防火漆的應(yīng)用受到了一定程度的限制。另外,一些新型膨脹材料正被業(yè)內(nèi)人士重視和應(yīng)用,如同濟(jì)大學(xué)的王建國(guó)[7]將碳納米管應(yīng)用在防火漆中,提高了涂層的膨脹倍率,同時(shí)增加了炭化層的致密性。 除此之外,新型成膜樹脂如改性有機(jī)硅樹脂[8-9]的應(yīng)用,大幅度提高了防火涂層材料的熱穩(wěn)定性。近年來(lái),我國(guó)飾面型防火漆得到了迅速發(fā)展。防火漆的種類更是層出不窮,市場(chǎng)上推出的X-60、FR-60、E60-1、TXC-SM、WBM-01、N-2都是比較有代表性的水溶性膨脹型飾面型防火漆,其產(chǎn)品各項(xiàng)性能完全達(dá)到GB12441-2005飾面防護(hù)涂料標(biāo)準(zhǔn)要求,它們對(duì)環(huán)境無(wú)污染而且防火及理化性能優(yōu)越。另外,推出的CPL-AP90水性飾面型防火漆,KY-BF-101飾面型防火漆,炭化體積幾乎為0,表現(xiàn)出非常優(yōu)異的防火性能。隨著我國(guó)房地產(chǎn)等建筑業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)建筑裝飾材料的使用也越來(lái)越多。我國(guó)飾面型防火漆的研究及推廣應(yīng)用正逐漸進(jìn)入高潮,并初步形成高質(zhì)量、多品種、系列化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。 |
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