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1、水性防火涂料的研究进展摘要:从防火涂料阻燃原理着手,介绍了水性防火涂料的种类及国内外发展状况,并分类进行了详细阐述,提出水性防火涂料存在问题的解决途径,并对水性防火涂料的发展趋势作了预测。关键词:水性防火涂料有机水乳型无机膨胀型复合型涂料发展状况Theresearchprogressofwater-basedfirecoatingsAbstract:Fromthefireretardantcoatingonprinciple,thispaperintroducesthetypesofwaterbornefirecoatingsandthedomesticandforeigndevel
2、opment,andclassificationindetail,putforwardtheexistingproblemsofthewaterbornefirecoatingssolutions,andofthewater-solublefirecoatingspredictthefuture.Keywords:water-basedfirecoatingsorganicaqinorganiccompoundcoatingtypeexpandabledevelopmentsituation.前言随着水性防火涂料在工业或者是建筑业上的扩大使用,它的发展前景很是被看好,同时水性防火涂料
3、随着整个涂料工业向节能、低污染、高性能方向发展.目前水乳液型的防火涂料已占了越来越大的比例。与此同时,提高防火涂料的耐水性能、防火性能、装饰性能、降低成本等方面也不断取得进展。1、防火涂料的阻燃原理防火涂料涂覆于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性,阻滞火灾的迅速蔓延;或是涂覆于结构材料表面,用于提高构件的耐火极限。防火涂料一般由基料、分散介质、阻燃剂、填料、助剂(增塑剂、稳定剂、防水剂、防潮剂等)组成,其阻燃原理如下: 1.1防火涂料本身具有难燃或不燃性,使被保护的基材不直接与空气接触而延迟基材着火燃烧; 1.2防火涂料遇火受热分解出不燃性的惰性气体,冲淡被保护基材受热分解出
4、的易燃气体和空气中的氧气,抑制燃烧;1.3防火涂料遇热能生成减缓及终止燃烧连锁反应的自由基;1.4防火涂料遇热膨胀,形成隔热隔氧的膨胀碳层,阻止基材着火燃烧。2、防火涂料的分类防火涂料按用途可分为饰面型防火涂料和钢结构。饰面型防火涂料是一种既有装饰效果4又有防火涂料防火作用的新型涂料。当它涂覆在可燃性基材上时起到一定的装饰作用。一旦发生火灾,涂层发生膨胀炭化形成一层比原来涂膜厚度大几十上百倍的不易燃烧的海绵状炭化层。这种炭化层是很好的隔热体,能使被保护物体在一定时间内保持低温。从而达到阻止或延缓物体被燃烧。钢结构防火涂料是施涂在建筑物或构筑物钢构件上的涂料。发生火灾时能形成一种耐火隔
5、热保护层以提高钢结构的耐火极限,从而满足建筑设计防火规范的要求。按分散介质的种类,防火涂料可分为溶剂型防火涂料和水性防火涂料。同时两种防火涂料都可具备阻止或延缓物体燃烧的防火作用。水性防火涂料的开发较早,国内水性防火涂料的研制和应用始于20世纪50年代后期,主要是以硅酸盐、水玻璃为成膜物的无机防火涂料。3、水性防火涂料分类及研究现状目前,水性防火涂料主要以性能优异的有机、无机和有机一无机复合的膨胀型防火涂料为主。3.1有机乳液型防火涂料的应用及研究乳胶型防火涂料是用乳液聚合物作基料乳液聚合物的相对分子质量高,所以作为涂料的成膜物有较好的机械性能,用水作溶剂,添加适当种类和数量的助剂经
6、研磨而制备成的涂料。常用作水性防火涂料基料的乳液有聚丙烯酸乳液、苯乙烯改性聚丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液聚偏氯乙烯乳液等。另外,要求选用的聚合物乳液必须对基材具有良好的附着力,耐久性和耐水性好。纯丙甲基丙烯酸酪一丙烯酸醋共聚物乳液、乙丙丙烯酸醋一醋酸乙烯醋共聚物乳液和苯丙丙烯酸醋一苯乙烯共聚物乳液,无毒无臭,具有较高的耐寒性和保光性,附着力强,可常温固化。均是很好的乳液聚合基料,但其阻燃性、耐热性较差,高温易返粘、易粘尘,低温时易变脆,透气性较差。为改善这些性能,可以来用乳液拼用、合成改性树脂用丙烯酸单体与有机单体共聚形成硅一丙树脂或增添阻燃剂等方法。3.2无机膨胀型防火涂料的研究与应
7、用无机膨胀型防火涂料主要由成膜剂、发泡剂、成炭剂、脱水剂、防火填料及颜料等组成。成膜剂主要有水玻璃,硅溶液胶体和磷酸盐等,一般选用价格便宜,来源广泛的水玻璃;发泡剂常用的有磷酸盐、氯化石蜡、三聚氰胺等。但选择时注意与成膜剂的匹配,如磷酸铵盐和水玻璃容易沉淀板结,氯化石蜡和成膜剂的混溶不好;成炭剂常用季戊四醇、淀粉等,这些多羟基化合物和脱水催化剂反应生成多孔结构的炭化层;脱水剂常采用磷酸的铵盐、磷酸酯及三聚氰胺等来促进涂层分解;防火填料主要有氢氧化铝、高岭土