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國內外水性防火塗料的研究進展

 

從防火塗料阻燃原理著手,介紹了水性防火塗料的發防火漆展概況,並分類進行了詳細闡述,提出水性防火塗料存在問題的解決途徑,並對水性防火塗料的發展趨勢作了預測。

防火塗料塗覆於可燃性基材表面,能降低被塗材料表面的可燃性,阻滯火災的迅速蔓延;或是塗覆於結構材料表面,用於提高構件的耐火極限。防火塗料一般由基料、分散介質、阻燃劑、填料、助劑(增塑劑、穩定劑、防水劑、防潮劑等)組成,其阻燃原理如下:

(1)防火塗料本身具有難燃或不燃性,使被保護的基材不直接與空氣接觸而延遲基材著火燃燒;

(2)防火塗料遇火受熱分解出不燃性的惰性氣體,衝淡被保護基材受熱分解出的易燃氣體和空氣中的氧氣,抑制燃燒;

(3)防火塗料遇熱能生成減緩及終止燃燒連鎖反應的自由基;

(4)防火塗料遇熱膨脹,形成隔熱隔氧的膨脹碳層,阻止基材著火燃燒。

防火塗料按分散介質的種類,可分為溶劑型防火塗料和水性防火塗料。水性防火塗料的開發較早。20世紀30年代在國外就有以水玻璃為基料,加礦粉為填料的無機防火塗料;防火漆1948年Abi化學發表了主要成分為脲醛、磷酸二氫銨、澱粉、顏料和改性酚醛樹脂組成的水性膨脹型防火塗料的專利,這種水性防火塗料的阻燃性較好,但塗膜性能差;1949年日本東亞塗料株式會社、伊賀塗料株式會社推出了以硅酸鈉為主要基料的水性防火塗料,用於鋼材和木材的塗裝。國內水性防火塗料的研制和應用始於20世紀50年代後期,主要是以硅酸鹽、水玻璃為成膜物的無機防火塗料,塗料的理化性能較差;20世紀70年代,四川消防科研所推出了采用磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇為主要防火添加劑的膨脹型丙烯酸乳膠防火塗料,防火等級達3級;20世紀80年代,四川消防科研所又研制出了以磷酸鋁鹽為基料,以三氯乙基磷酸酯、三聚氰胺、滑石粉為復合阻燃劑的膨脹型水性防火塗料,其防火性能及主要理化性能均達1級;20世紀90年代開始,隨著環保意識和科技水平的提高,水性防火塗料迅速發展,目前生產廠家已達100多家,產量達幾萬噸,品種有幾十種。

經過幾十年的發展,水性防火塗料已經在國內外得到了廣泛推廣和使用。目前在構築物的鋼鐵物件、房屋的鋼架、酒店、大廈、機場、車站等建築物、構築物上都大量采用了水性防火塗料。英國Nullifire的系列水性防火塗料在世界上具有很高的聲望,我國四川消防科研所,研制開發的E60-1型無機防火塗料、B60-2水性膨脹型防火塗料,消防科研所研制的FSF-1水性膨脹型防火塗料,上海塗料有限研制的B60-4水溶性膨脹型防火塗料,北京城建天寧消防的TN-L60-01水性防火塗料等都是比較好的產品。隨著人們環保意識的增強及法律、法規的進一步完善,應用水性防火塗料,尤其是用於室內的飾面型防火塗料或鋼結構防火塗料,對保護環境、保障人體健康、節約能源無疑非常有益。目前,國外(如美國,日本)膨脹型防火塗料中水性塗料占75%以上,同時水性防火塗料在耐水性、防火性、裝飾性、降低成本等方面也不斷取得可喜的進展。
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