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膨脹型防火涂料的特性及發展現狀膨脹型防火漆的防火機理在于當防火漆的飾面層暴露于火焰上時，涂膜中的發泡性成分即受熱分解，形成隔熱性的海綿狀發泡層，從而阻止火焰的傳播。涂料中的防火助劑主要是發泡成分，包括碳源、發泡劑和有機氮化合物等，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、含鹵素的有機物（如十溴聯苯醚）、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，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，就會施展出優勝的阻燃能力。為了獲得優異的防火機能，除添加阻燃急外，基料的選擇也很重要。因為鹵素（一般為氯和溴）和磷等元素對改進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世紀中葉前,我國飾面防火漆大多為無機防火漆,且其防火效果和理化性能并不理想,使推廣應用受到限制。直到20世紀70年代后期,我國才開始進行有機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一級,理化機械性能也較理想。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用。1985年以來,我國防火漆步入了蓬勃發展與系列化、標準化階段,防火漆的品種類型、產量與應用范圍、生產企業的數量與分布都有很大發展,并同步制定了產品標準與試驗方法標準。1989年,天津消防科研所開發出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毒,可用于木板和鋼材的防火與裝飾;與此同時,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固化成膜而達到室溫下快速自干的目的。公安部四川消防科研所于1996年繼續推出了B6022木結構乳膠膨脹防火漆、PC6021膨脹型乳膠防火漆等飾面型防火漆的系列化產品。21世紀初,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,耐水性可達72h,其他多項指標遠遠GB15442011-1995國標的技術要求,處于國內領先水平。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,其性能達到飾面防火漆一級標準。該涂料無毒無味、不含有機溶劑,防火性能好,這種防火漆可以在-20～40℃范圍內儲存和使用,這點是一般水基涂料做不到的。針對國內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題,郭鐵軍、沈大銘[4]等人研制開發了一種性能好、成本較低的非苯類溶劑的丙烯酸類樹脂防火漆專用料,防火性能達到二級甚至一級。 最近幾年,可膨脹石墨(EG)作為一種良好的無鹵物理膨脹阻燃劑以及膨脹體系的協同增效劑被廣泛應用于防火漆中,張龍、李國新[5-6]等人研究發現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,可膨脹石墨防火漆的應用受到了一定程度的限制。另外,一些新型膨脹材料正被業內人士重視和應用,如同濟大學的王建國[7]將碳納米管應用在防火漆中,提高了涂層的膨脹倍率,同時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硅樹脂[8-9]的應用,大幅度提高了防火涂層材料的熱穩定性。近年來,我國飾面型防火漆得到了迅速發展。防火漆的種類更是層出不窮,市場上推出的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,其產品各項性能完全達到GB12441-2005飾面防護涂料標準要求,它們對環境無污染而且防火及理化性能優越。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,表現出非常優異的防火性能。隨著我國房地產等建筑業的不斷發展,對建筑裝飾材料的使用也越來越多。我國飾面型防火漆的研究及推廣應用正逐漸進入高潮,并初步形成高質量、多品種、系列化的產品結構。 |
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