建筑防火涂料

· 继续教育 · 童 ． -。 建 筑 防 火 涂 料 腿 |Ⅱ INTR0DUCTION 11D 衄 E PR00F P M^ m R BUⅡ脚 1 前言 防火涂料又称阻燃涂料，建筑防火涂料 除具备 一 定装饰性外，还具备对被保护基材的防火、阻燃特 性．近年来建筑防火涂料发展很快．不断有新的品种 同世，目前建筑肪火涂料 按其使用范 围大致可以分 为两类，一类是饰面型防火涂料，涂有防火涂料的表 面遇到火焰后，可延缓基材的引燃时间，一但基材燃 烧后，还可以阻止火焰继续传播 这种涂料应用广 泛。另一类是钢结构防火涂料，它主要用于建筑物钢 结构表面，使其提高建筑物的耐火极限。 2 饰面型防火涂料 饰面型防火滁料主要是馀 于可燃材料表面，平 时可起装饰作用，辣层表面遇到火源燃烧后，滁层可 起到隔热阻燃作用。饰面型防火涂料品种很多 ，一般 可分类如下： 饰面型 f膨胀型 {乳液型 f溶剂型 脚火涂料1非膨胀型{难l燃型 L非膨胀型{⋯⋯— 【不燃型 膨胀型防火涂料 发展最快，我 国研究与应用也 较多 ． z1膨胀型防火涂料 这 种 涂 料 平 时 呈 普 通 的 涂 膜，厚 度 约 在 0 3～ lmm之 间，遇到火焰后滁层发生数 十倍或上 百倍的膨胀，在被涂物表面与火源之同形成海绵状 碳化层，可阻止热量向基材传导，同时产生不燃气体 充斥在泡沫孔 中，这样可 使基 材燃 烧速度 明显降 低 2．1 1膨胀型肪火涂料 的构成 (a)碳化剂，它做为碳 素操，均匀 的变 成泡沫中 的碳骨架。如淀粉、季 戊 四醇、悄 萄糖及 禽 羟基竹 川 ’ 王彦林 有机树脂． (b)触媒 ，又叫脱水剂．一种能在 比碳化物 分解 温度低的情况下释放 出磷酸的物质 分解 的酸使多 元醇上的羟基基 团酯化．如 聚磷 酸钱、磷 酸三聚氰 胺 磷酸二氢铵等． (c)发泡剂．在一定温度下船分解而得 到不燃气 体，可使泡辣膨胀 如尿素、三 聚氰胺、氧化石蜡、双 氰胺、聚磷酸铵等。 2．12 所用材料的选择 膨胀型防火涂料所用基料必须是 热塑性 的．所 选用的树脂塑化温度必须低于脱水剂及发泡剂的热 分解温度，这样才能使防火涂料 遇热时实现热熔至 发泡的转换过程。 在选用材料时，必须使各个反应能以正确的次 序进行．例如，脱水剂必须要在与发泡剂相同温度下 分解，若使用磷酸铵作脱水剂，尿素就是舍适的发泡 剂 而三聚氰胺则不适台，因其分解温度高 其 它成 份也应认真选择，否则 涂料 中既使各种功能材料都 具备，但也达不到予期要求．体质颜料 ．一般都选用 惰性很强的二氧化钛 ． 聚磷酸铵是膨胀 型涂料 中常用的催 化剂、它在 受到 200℃ 或更高温度 时能产生聚磷 酸，释放 出的 酸首先与含碳物酯化，引发了膨胀过程，最后脱水成 碳化层。 2．13 溶剂型防火棘料 这类涂料一般采用甲苯、汽油、醋酸丁酯等 做为 溶剂．用有机油溶性树脂做为涂料 的基料 ．对基料 的 选择要注意三个方 面问题，一是 该树 脂 的塑 化温 度，二是涂料室温 白干性，三是与其它添加剂的相窖 性 ． 溶剂型涂料配方 举侧 乙基纤维素 44 氯化石蜡 5_4 二氧化钍 4．0 《化学工程师》3／1996(总第 54期 ) ， u u ／ ， 1 一 ． c1 维普资讯 http://www.cqvip.com 二 季戊 四醇 5．】 三聚氰胺 5-4 聚磷酸铵 17 7 甲苯 58 0 2．1 4 乳液型防火涂料 可制 防火滩料 的乳液 品种很 多，如 氯 一偏乳 液、聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液等。在选用这些乳 液时要注意配制好的防火涂料 的稳定性。由于诸多 添加剂存在于非中性的溶液中，所以它的稳定性远 比溶剂型潦料要差。 乳藏型涂料配方举倒 醋 ～苯一丙共聚乳液 15 季度四醇 1O 含磷阻燃剂 氯化石蜡 8 磷酸三丁酯 2 永 30 22非膨胀型舫火涂料 非膨胀型肪火涂料可分成两类：即难燃性防火涂 料和不燃性防火涂料。难燃性 防火涂料 即涂膜 自身 难燃 ，自身具有灭火性的涂料。难燃性防火涂料又有 难燃性乳液涂料及含阻燃剂的防火涂料。 2 21难燃性乳液涂料 它是以氰 一偏乳液 、丙烯酸乳液等为成膜物，傣 加无机体质颜料经分散研磨而成。这种涂料的稠度 比一般装饰性涂料要大得多。 2z2 旨珥燃荆的舫火涂料 这类防火涂料一般是基料 中含有 卤索，如氯化 橡歧 氯化乙烯树脂等。阻燃剂可采用三氧化二锑、 硼酸钠、偏硼酸蜘、氢氧化铝、氯化石蜡等。这种涂料 阻攥!}机理是：涂料受热后释放出sbq 或SbBr：，它促 使碳化物形成，并且捕捉气相游离基 [H 和 OH 自 由基)从而达到了灭火效果。SbCI3和SbBr2是非常有 效的阻燃剂。但 由于它们的化学性能不稳定，所以只 扼在涂料的反应中产生 3Shoo +ⅡLa =些 6SbOC1 5SbOCI = l sb10，C12+s峨 4sb 0 一41D-475"C sbpIc1+sb0c 3Sb)O~Cl 475-465 Sb 2 03+SbO 含阻燃剂的涂料配方举例 氧化锑 23．4 =氧化钛 11．5 云 母 7．8 《化学工程师》3／1996(总第54期) 聚二氯 乙烯共聚物 305 增稠剂等 5．8 承 21．0 223 不燃性无机防火涂料 在这类涂料中成膜物及添加料均为不燃物，一 般不另添加阻燃剂，这种涂料是最早出现的一种防 火涂料，在四十年代就已使用。由于这种涂料成本 低、原料来源广、燃烧时不产生烟 气等，所以至今仍 被使用。但这种涂料也存在着对底材节时着力差、涂膜 柔韧性差等缺点。 无机防火涂料配方举例 硅酸钾 42 黪胀蛭石 1O 玻璃糟 丝 二氧化钛 3 氧化铁红 3 缩合磷酸铝 8 承 1O 3 钢结构防火涂料 钢材是常用建筑材料，钢结构是主要建筑结构 之一。近年来我国建筑钢结构发展较快，如体育馆、 电视塔、仓库等。然而钢结构耐火性能差，钢材虽不 是燃烧体。但它极易导热 怕火烧．未加保护的钢结 构在一般火灾温度下 ，只需 15rnin．自身温度就可上 升到 500℃ 以上 ，钢材的机械力学性艟迅速下降，在 纵 向压力和横向拉力作用下 ，钢结构不可避免地会 扭曲变形塌垮毁坏。 钢结构防火涂料就是给钢结构一个保护层，使 其提高 钢结构 的耐 火极 限，一般要 求达 到 O 5～ 弛。在国岁F早已有这种涂料的生产和庄用，美国AⅡ 公 司产品已投^市场多年，在我 国这种涂料舯研制 开发只有十年左右时间。 钢结构防火涂料在我国可分为薄涂型和厚潦 型 两类。 王1薄涂型钢结构舫火涂料 cECS24= 钢结构防火涂料应用技术规范》对 薄掾型防火涂料性能有如下要求： 表 3 薄涂型钢结构防火潦料耐火性能 (1)潦料配方设计 维普资讯 http://www.cqvip.com - 环境监测 · 氯 化 三 辛 基 甲 基 胺 萃 取 光 度 法 测 定 水 中 痕 量 汞 DET]~ M INATION OF TRACE M cuR IN W ATER BY l 前言 本文采用 0 5％ 的氯化三辛基 甲基胺 (以下简称 1DM C1)的二甲苯溶液为萃取剂，详细研究 了在 HcI体系中萃取分离的最 适宜条件，并结合光度法 测定其 痕量 Hg，提高 了方法 的灵敏度 和选择性 ， s=7．12 x】o| 革取 比 Vw／Vo=40，汞量在 0～ 0．5~g 范围内遵守朗伯一 比耳定律，成功地建立 了一个新 的测定痕量汞 的方法 本法操作简单，实用性强，易 己 M眶IHOD 郎艳萍 于推广，重现性好 U 卢秀娟 杜乃林 2 实验部分 2．1 仪器与试剂 Z1．1仪器 722型分光光度计、高速离心机400衄 _m 2．1 2 试剂 ()j％ 氧 化三辛基甲基胺 的 二 甲苯溶 液，汞标准溶液．1mg／ral的贮存液；双硫腺洗脱液；其 它试剂均为优级纯， 这类涂料设计厚度不大于7ram时，耐火极限必 颓达到 1．5h 要使涂层能提高钢结构的耐火能力，一 般设计成膨胀涂料。但若嘭胀倍数过太，类似一般饰 面型防火涂料时，则膨胀碳化层又经不住长 时间燃 烧易发生脱落而失去保护作用。这类涂料多 用于裸 露钢结构，需要有较强的粘结力和抗振抗弯性能 由 于钢结构表面都涂有防锈漆，因此这种涂料不能与 普通防锈漆发生化学反应。 2试验配方选择 复台水性树脂粘台剂 N—c阻燃剂 SiO2 AizO3耐火材料 TiC)2颜料和 DBP助剂等 水 面料 ∞ ～ 5o 3O～ 60 1～ 6 2～ lO l0～ 30 底料 l0～ ∞ ～ ∞ lO～ 30 1～ 7 l0～ ∞ 3．2厚涂型防火涂料 如前所述薄涂型防火涂料具有涂层薄、装饰性 好等特点，但耐火极限一般只能达到 1．乳 如有些高 层商业建筑、飞机库等耐火极限一般都超过 1 5h，这 种情况下必须采用厚涂型防火涂料。 《锕结构腑火涂料应用技术规范》对厚潦型钢结 构防火涂料的耐火 眭能规定如表 46 表4 原潦型钢结构防火潦辩耐火性能 耐止极限 堡星 垦 — ．塑— 耐止时间不低于 ￡h) 1．0 l 5 2．0 2,5 3,o 潦料配方设计 由表 4可以看 出：当耐火 时间需达 弛 时 ，涂层 厚度己达 50ram,这种情况下一般不宜采用膨胀型， 如此的厚度若膨胀发泡其碳化层强度会锟低．这 种涂料一般以无机粘合剂为基料，配以粗细骨科，膨 胀蛭石是常用粗骨料，膨 胀蛭石是 由云母类矿 石经 加热 (1200℃ )烧成，矿石的 劈理 面 间的结 晶水 汽 化，各层呈披状，膨胀到 12=15倍时，主要化学成分 是 SiO2、A q、MgO．导热率是 0．055，细骨粉可选用 膨润土等。在涂料配方 中选用无机纤维十分重要，其 纤维要均匀的分散在涂层中，一般情况下无机纤维 添加剂到涂料中时极易形成卷曲状态，这样就会肆 低其骨架作用，使其涂料性能降低。所以无机纤维的 添加方式也应认真研究。 建筑防火涂料在我国研究 与应用历史并 不报 匠，但近年来随着我国国民经济的快速增大 及各级政 府对消防工作的重视程度增加，使得这一 材料越来 越 受到人 们重视，建筑 防火 涂料 在我 国 一 定 会 更进一步发展。 《化学工程师》3／1996(总第 54期 ) ≯ ；呈 曲 _ ． ． ') 一 一 维普资讯 http://www.cqvip.com