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我國防火涂料的現狀及未來發展趨勢

作者：鋼結構網    
時間：2009-12-23 10:01:51 [收藏]



    隨著城市人口的密集化、住宅建筑的高層化和新型建筑材料的廣泛使用，引起火災的可能性不斷增加，火災事故對人民生命財產的危害已成為城市災害的主要威脅之一。近年來全國各地頻頻發生的火災事故，造成大量人員傷亡和財產損失，令人觸目驚心。因此，研制難燃、不燃和防火的建筑材料已迫在眉睫。
    　　建筑物的起火原因十分復雜。一般來說，絕對杜絕火災的發生十分困難。但火災發生后，阻止火勢的迅速蔓延，使人們有足夠的時間離開火場和組織搶救，縮小災害范圍，避免人員財產的重大損失意義重大。防火涂料正是起到這樣一種防護性作用的材料。

    　　防火涂料根據其使用對象主要可分為飾面型和鋼結構防火涂料兩大類。按其遇火后涂層的變化狀態又可分為膨脹型和非膨脹型兩大類。目前我國飾面型防火涂料主要為膨脹型，而鋼結構防火涂料則膨脹型和非膨脹型均有生產。

    　　飾面型防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的新型涂料品種。當它涂覆于可燃基材表面上時，平時可起到一定的裝飾作用，一旦火災發生，則能夠阻止火勢蔓延，達到保護基材、使人們有足夠的時間離開火場和組織搶救的目的。

    　　防火涂料的防火機理

    　　燃燒是一種發光發熱的化學現象。它必須具備3個條件才可發生，即可燃物質、助燃劑(如空氣、氧氣、氧化劑等)和火源(如火煙或高溫)。這3個條件同時存在并且互相接觸才能燃燒。由此可見，要使燃燒不能進行，必須將燃燒三要素中的其中任何一個因素隔絕開來。例如用難燃或不燃的涂料將可燃物表面封閉起來，避免基材與空氣的接觸，就可使可燃表面變成難燃或不燃的表面。要實現涂層自身的難燃或不燃，可以把具有難燃性作用的元素連接到有機高聚物分子中去，實現成膜物質的難燃化；或者將難燃劑添加到涂料中去，增加涂層的難燃性；也可以采用不燃性的無機粘合劑作為涂層的成膜物質來實現涂層的不燃性。

    　　由于物質燃燒時會釋放出大量的熱量，可引起周圍可燃性物質發生熱分解和燃燒，從而使燃燒不斷蔓延擴大。

    　　熱量的傳播是燃燒蔓延的主要途徑。所以，要阻止燃燒的蔓延擴大，必須隔絕對被保護物體的任何形式的熱傳導。如形成膨脹隔熱層，利用高導熱和高反射性能的涂層排出熱能，利用吸熱的化學反應抵消外部熱源等。

    　　防火涂料就是以上述原理為依據，根據涂層的具體使用要求，兩者結合考慮，從而實現防火阻燃的目的。非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料的防火原理可簡述如下。

    　　非膨脹型防火涂料

    　　非膨脹型防火涂料主要通過3條途徑發揮防火作用。其一是涂層自身的難燃性或不燃性；其二是在火焰或高溫作用下分解釋放出不可燃性氣體(如水蒸氣、氨氣、氯化氫、二氧化碳等)，沖淡氧氣和可燃性氣體；其三是在火焰或高溫條件下形成不可燃性的無機“釉膜層”。該釉膜層結構致密，能有效的隔絕氧氣，并在一定時間內有一定的隔熱作用。

    　　非膨脹性防火涂料按照成膜物質的不同，可分為有機和無機2種類型。

    　　膨脹型防火涂料

    　　膨脹型防火涂料成膜后，常溫下與普通漆膜無異。但在火焰或高溫作用下，涂層劇烈發泡炭化，形成一個比原涂膜厚幾十倍甚至幾百倍的難燃的泡沫炭化層。它可以隔絕外界火源對底材的直接加熱，從而起到阻燃的作用。

    　　防火涂層發泡后，涂層增厚幾十倍，而導熱系數卻大幅減小。因此，通過泡沫炭化層傳遞給底材的熱量只有未膨脹涂層的幾十分之一，甚至幾百分之一，從而能有效的阻止外部熱源的作用。另一方面，在火焰或高溫下，涂層發生的軟化、熔融、蒸發、膨脹等物理變化及聚合物、填料等組分發生的分解、降解、化合等化學變化也能吸收大量的熱能，抵消一部分外界作用于物體的熱，從而對被保護底材的受熱升溫過程起延滯作用。

    　　另外，涂層在高溫下分解出的不燃性氣體能稀釋有機物熱分解產生的可燃性氣體及氧氣的濃度，抑制燃燒的進行。所以膨脹型防火涂料是一種比較有效的延燃涂料。它遇小火不燃，離火自熄。在較大火勢下能阻止火焰的蔓延，減緩火苗的傳播速度。

    來源：中國建材網
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