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<建筑薄型钢结构防火涂料详解>
  

    (1)基料。薄型钢结构防火涂料是用各种树脂作为基料的,它是组成涂料的基础。一方面发挥黏结的作用,将涂料中的各种组分黏合在一起,干燥后将形成坚固的涂层,对涂料的理化性能起着决定性的作用。而且,基料和防火体系之间应具有良好的匹配性,以确保涂层在正常条件下能够具有各种使用性能,在火焰或高温作用下又可以表现出优异的膨胀防火效果。另一方面,涂层受火时,基料将分解碳化成为碳的骨架,其碳化物的强度比小分子物质碳化层的强度要高得多。所以,基料对于受火后的碳化膨胀高度以及膨胀层的强度都有较大的影响。有些树脂的应用有利于涂料的碳化膨胀,但其碳化层的强度通常较差;有些树脂受热后形成的膨胀层的高度很低甚至膨胀不显著,但其碳化层的强度很高;另一些树脂的性能介于两者之间。所以,在综合考虑涂料的耐火性能和理化性能的同时,一般将多种树脂拼合使用以形成综合性能优异的基料。(2)酸源。目前的薄型钢结构防火涂料普遍使用聚磷酸铵[(NH。)。+:P。O。,,当行足够大时可以写为(NH。PO。)。作为源。它可以在涂层受到高温的作用时促进和改变其热分解过程,帮助涂层内的多羟基物质脱水,并在气源与碳源的共同作用下完成膨胀和碳化,形成导热性较小的多孑L状膨胀碳化层,以阻隔外部火源的作用,实现保护钢结构的目的。所以,聚磷酸铵对膨胀碳化层的形成起着关键性的作用。但因为聚磷酸铵的性能受产品的聚合度、粒径大小以及粒径分布等参数的影响很大,使得它经常成为制约涂料性能的重要因素。而且,因为目前国内许多聚磷酸铵生产厂家的生产规模较小、工艺比较落后、产品质量参差不齐,更使它成为导致涂料性能不稳定的主要因素。(3)气源。三聚氰胺(C。H。N。)是目前国内防火涂料生产厂家广泛应用的一种涂料发泡剂。它可以在较低的温度下就发生分解并释放出不燃性气体使涂层膨胀,与基料及其他组分一起共同作用以形成膨胀层骨架。三聚氰胺的用量将直接影响碳化层的膨胀程度,并且在一定范围内,其用量大小和膨胀高度成正比。此外,氯化石蜡也可以作为防火涂料的发泡剂使用。和三聚氰胺不同的是,它还可以作为成碳剂与阻燃剂使用,可以抑制涂料组分中可燃物质的燃烧、增强涂层的阻燃能力,并在其他组分的共同作用下,实现涂层的难燃化。(4)碳源。目前,国内防火涂料生产厂家广泛应用季戊四醇Ec(CH:OH)来作为成剂。它是形成膨胀碳化层的物质基础,与基料一同构成碳化层的骨架结构。在钢结构防火涂料配方中,季戊四醇的用量通常较饰面型防火涂料中大。在一般的涂料配方中,季戊四醇的用量大时,碳化层将较为致密但膨胀高度会受到抑制;季戊四醇的用量小时,普通碳化层的完整性和隔热性将受到影响。通常来说,季戊四醇的用量应比聚磷酸铵的用量小。(5)无机颜填料。碳酸钙、滑石粉、钛白粉等无机颜填料在钢结构防火涂料的配方中.也发挥着很重要的作用。它们的用量将直接影响涂层的发泡效果和膨胀高度.此外更重要的是这些物质还可以改善涂料的物理力性能和耐化学介质性。通常来说,它们的用量越大,膨胀高度越小,但膨胀碳化层的结构越致密,强度就越高。而且,钛白粉等惰性抗辐射颜填料的应用还有利于提高涂料的耐火极限。(6)增强材料。为了提高涂层与膨胀碳化层的强度以及改进涂料的耐火性能.以免发泡剂气化时造成涂层的破裂,通常在涂料中还要加入一些增强材料,并且它
们的熔点需高于涂层的熔融碳化温度,这样才能起到应有的作用。常用的增强材料主要包括玻璃微珠、硅酸铝纤维、玻璃纤维等。它们的添加量越多,越会影响涂层的发泡膨胀,但膨胀碳化层的强度也相应地得到提升。同时,这些增强材料的使用还具有提高涂料施工厚度及防止流挂现象发生的作用。(7)助剂。助剂在钢结构防火涂料巾作为辅助成分使用,用量不多但作用很大。它们可以明显地改善涂料的柔韧性、弹性、附着力、稳定性、施工性等各方面的性能,这对涂料来说是非常重要的。其用量可依据使用范围而酌情添加。(8)溶剂和稀释剂。涂料使用溶剂与稀释剂,在生产过程中有利于各组分的均匀分布,在施工时可以降低成膜物质的黏度,使之方便施工,有利于得到均匀而连续的涂层,并且可以减少涂料的成本。应当注意的是,涂料配方中的许多物质,都不仅仅是起一种作用,而通常是同时起两重甚至三重作用的。在大多数配方中,基料约为20%~40%,膨胀阻燃剂、绝热增强材料约为30%~60%,颜料和化学助剂约为10%~25%,溶剂和稀释剂约为10%~30%。在实际应用中.为了获得高效的膨胀碳化层,涂层中基料的熔融温度、发泡剂的分解温度和涂层的膨胀碳化温度必须相互匹配。涂层受热时,基料树脂首先软化熔融,引发整个涂层的软化、塑化,这时发泡剂达到分解温度,释放出不燃性气体,使涂层膨胀出现泡沫层,然后酸源分解出酸性物质,帮助涂层中含羟基的分子脱水碳化,当泡沫膨胀达到最大体积时,形成的多孔碳层定形。涂层的发泡效率可能取决于各组分问反应速率的协调配合作用,可见配方中的组分和用量都十分考究。如果原材料的质量不稳定,必将导致即使是在同一配方和工艺条件下生产出来的涂料的性能也会存在着很大的差异。

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